混合动力电动汽车驱动控制.docVIP

PAGE PAGE 2 混合动力电动汽车驱动控制 摘要:发动机驱动系统被应用于混合动力电动汽车,同时直接马达驱动系统也被应用于它。发动机和电动机组成的混合动态系统一起驱动车辆,使得车辆的燃油消耗和废气排放造成的有害气体大规模减少。本文分析了混合电动汽车的优点,主要的技术装置,以及发动机和电动机的组合方式。同时,也分析了串联式混合动力电动汽车,并行混合动力电动汽车,和混合动力的复合连接类型汽车的驱动模式。混合动力电动汽车用发动机和电动机补充工作模式可以使发动机处于最佳的工作状态。 关键词:驱动模式;混合动力电动汽车;引擎;发动机 1前言 有三种类型的电动汽车:电池电动汽车、燃料电池电动汽车和混合动力车电动汽车。其中制造高能电池是电动汽车发展的关键技术。目前,现在的电动汽车的电池既十分笨重,占用体积又大和同时使用时间又短。同时它还需要大面积的建立设施用来给它测试和充电。因此,地方政府、各地企业和用户很难接受这种电动汽车。燃料电池,虽然有着光明的未来,但现在却是非常昂贵的,建设投资需求都非常大。中国可以仅仅先做一些试验。混合动力电动汽车(HEV)是一种介于内燃机汽车和电动汽车的车辆类型。这是一个过渡类型的内燃机汽车的电动汽车。 混合动力电动汽车有工作时间长的特点,并且拥有强大的动力,汽车污染很少,噪音又低,能够提高超过10%的热效率和改善废气排放的30%以上。 2混合动力电动汽车的优点 （1）石油消耗低,排放污染更少 发动机驱动系统被应用于混合动力电动汽车,同时直接马达驱动系统也被应用于它。发动机和电动机组成的混合动态系统一起驱动车辆,使得车辆的燃油消耗和废气排放造成的有害气体大规模减少。目前,混合动力电动乘用车(相当于普通乘用车和中级乘用车)大约消耗3 L/100公里燃料。有害气体排放的废气达到21世纪“超低污染排放”目标的要求,符合最初阶段混合动力电动汽车目标的标准。混合动力电动汽车引擎的功率通常小于相同等级内燃机车,但是符合了一个更高的燃油消耗和废气排放污染要求。此外,车辆采用现代必威体育精装版的技术使发动机经常在最高效率条件下运行,显完展示电机的低速大转矩特性,导致发动机避免在加速和爬坡等不好条件时失效,这是混合动力电动汽车的主要特性。 （2）与电池电动汽车相比,混合动力汽车不需要建立地面设施。 与电池电动汽车相比,混合动力汽车可用传统的内燃机生成能量,加上电池,电机驱动的混合动力电动汽车,然后再补充已汽油和电力,可以行驶大约500~1000公里。混合电力驱动车辆在运动和发动时可以使用电池单元来补充电能,因此,不需要像纯电动汽车(蓄电池车辆),需要停在车库里(或费用)花很长的时间来充电,同时也不需要构建大面积地面设施。 （3）减速和制动所消耗能量的回收 混合动力电动汽车减速和刹车时,驱动电动机转换到发电机,它将会改变制动能量补充到电能,再反馈到动力电池,可以导致减速和制动所消耗能量的回收。如图1(a)所示,电机功率的电池供应的正常速度。如图1(b)所示,电机指控电池作为发电机减速和制动。如图1(c)所示,电池的输出和输入电能行驶的变化。以汽车速度为横坐标,电池容量的输出和输入是一个y坐标。当常见路径的能量消耗横坐标低于电动车的横坐标内常见的路径将会回收电动汽车再生制动能量。 3混合动力电动汽车主要技术装置 (1)发动机 混合动力电动汽车可能使用四冲程内燃机,二冲程内燃机,旋转发动机,燃气轮机和斯特灵引擎等等。 (2)电动机 混合动力电动汽车可能使用并联电机、交流感应电机,永磁电机和切换电阻电机等等。现在,并联电机很少使用感应电机，而永磁电机却使用广泛。交换式磁阻电机被作为特殊的电动机作为HEV驱动电动机。 （3）电池 混合动力电动汽车可能使用不同的电池、燃料电池、能源仓库保管员和超级电容器式“电池”,混合动力电动汽车使用的电池用电动机起动，发动机或电动机则用来作为辅助。 4 HEV发动机和电动机的组合 因为混合动力电动汽车的电力可能提供的不同类型能源和组合,因此具有不同的成分和结构。根据能量合成的形式，混合动力电动汽车主要分为三种:系列(SHEV)、并行(PHEV)和混合型(PSHEV)。 4.1系列混合动力电动汽车 系列电源包括发动机、发电机和电动机。系列SHEV与动力装置系统相结合的方式及其结构组如图2所示。该系列混合动力电动汽车结构相当简单,电力驱动是它唯一的驱动模式,在发动机和汽车之间的轴直接无焊料的联合，引擎不可能在工作期间超出预计点,因此发动机能够保持稳定、高效、低污染运行状态。但系列混合动力电动汽车的各个部分的功率大,体积和质量也大,因此它的安装布置有很大的困难,同时,因为能量经历了从热能到机械能再到电能几次转换过程,能量损失比较大,发动机的燃油效率虽然很高,但不是整个车辆燃油效率高。这