混合动力汽车关键技术.
混合动力汽车综述
混合动力汽车综述——介绍了混合动力汽车的概念、发展状况及其关键技术●混合动力汽车简介混合动力电动汽车(HEV)是指有两种或两种以上的储能器,能源或转换器作为驱动能源,其中至少有一种能提供电能的车辆。
它综合了传统发动机驱动与电力驱动系统的优点它能提供与目前发动机汽车几乎同等的性能,而燃油经济性有很大的改善,大大降低排放水平甚至达到了零排放,它保留了传统汽车动力性优点的同时,还可以满足高效和超低排放的新要求,并且易于改进,已成为国内外汽车领域的一大研究热点。
根据其驱动系统的配置和组合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式三种组合方式[1]。
目前所开发出来的混合动力电动汽车以串联式和并联式为主,这两种方式的技术难度较低。
串联式混合动力电动汽车完全依靠电动机提供动力,发动机、发电机和电动机的功率都很大;而且对电池的要求较高,电池的体积、重量、成本相对较高,价格性能比较低。
并联式混合动力电动汽车主要依赖于发动机提供动力,电池仅是串联式的1/3,而且能量传递损失较小,但是排放污染最大,发动机的燃烧效率不高。
●混合动力汽车国内外发展概况国内外普遍认为混合动力电动汽车结合了燃油汽车和纯电动汽车的优点,设计灵活,易于满足未来排放标准和节能目标。
因此,日本、美国、欧洲各大汽车公司和相关的研究机构都开展了有关混合动力汽车的研究,并且在世界范围内由点向面地扩展,发展相当迅速。
发达国家的许多研究成果己走出了实验室,并开始进入市场。
丰田汽车公司是目前走在最前沿的汽车公司,也是世界上最早开始进行混合动汽车研究的汽车公司之一。
丰田于1997年推出的Prius,目前在海内外的销量己数万辆,成为全球最早实现量产也是销量最大的混合动力汽车。
2001年6月丰田又Estima投放市场,其后分别推出Crown皇冠轻度HEV,新式面包车天尊THS-C等同车型的HEV。
除丰田外,本田是世界上第二家在美国市场销售混合电动汽车的外国制造商。
其J-VX混合动力概念跑车是本田公司早期的HEV款式。
混合动力电动汽车关键技术
一
集成 技 术 、 车能 量 管理 技 术 、 系统 的关 键 技 术 整 子
及整 车 试 验 方 法 和 评价 体 系 的建 立 等 方 面 讨 论 目 前 H V研究 和开 发 中的关键技 术 。 E
器固 一戮 吼
2 l V 系 统Байду номын сангаас 成 技 术 Ⅲ
H V系统具 有 高度 的复 杂性 , E 正星 这 种复 杂性 为 混 合 动 力 系统 提 供 了更 大 的设计 和 控 制 自由度 以及减 小油耗 和改 善排放 的可 能性 混合动 力系统
见整个 过程 是存 在反复 的 。提 高系统 集成 的相 关技 术 , 提 高混 合 动力 系统 研 究水 平 和实 车 性能 的基 是
. . . . .
非线 性 的仿真模 型 。依 照仿真过 程 中信息 流动 的方 以并 联混合 动力 系统 为例 ,其示 意图 分别如 图 2和 图 3所示 。在设计 初 期可 以用后 向仿 真进行 系统 预 估 , 向仿 真则用 于 系统 的详 细设 计和 动态模 拟 。 前 由
于混 合动 力系统 本 身的复杂性 ,必须 按 目标 和研 究 对象 的不 同建立 仿 真模 型 ,以兼顾结 果 的准碲 性和
・控 制 茄 息
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设计 的 关键 是 系统 结构 的 选择 、 车 能 量管 理 策略 整 的开发和 系统参 数 的确定 由于混 合动 力系统 本身 的复 杂性 , 些 工作 的完 成 是 一个 复杂 系统集 成 的 这
过 程 ,图 1 示这 一 过程 中各 阶 段 的先 后 次序 , 表 可
维普资讯
设计 ・ 计算 - 研究 ,
混 合 动 力 电 动 汽 车 关 键 技 术
混合动力汽车的关键技术
混合动力汽车的关键技术混合动力汽车是集汽车、电力驱动、自动控制、新能源及新材料等技术于一体的高新集成产物,它的研究涉及多个领域,其关键技术主要有动力电池及动力电池管理、电动机、发动机和整车能量管理等。
1、动力电池及动力电池管理系统与纯电动汽车的工作状况不同,混合动力汽车上的动力电池组常处于非周期性的充放电循环。
这就要求动力电池必须具有快速充放电和高效充放电的能力,即混合动力汽车所用动力电池在具有高能量密度的同时,更重要的是要具有高功率密度,以便在加速和爬坡时能提供较大的峰值功率。
动力电池的性能和寿命与其充放电历史、工作温度等因素密切相关,过充电和过放电会严重影响动力电池性能,甚至造成动力电池损坏。
因此,通过动力电池管理系统对动力电池工作过程和工作环境进行监控,进行准确的剩余电量预测和电量、电压标定,对提高动力电池能效、延长动力电池使用寿命具有非常重要的意义。
2、电动机电动机是混合动力汽车的驱动单元之一,其选用原则为性能稳定、质量轻、尺寸小、转速范围宽、效率高、电磁辐射量小、成本低等。
另外,电动机的峰值功率要具有起动发动机能力、电驱动能力、整车加速能力、最大再生制动能力等。
目前,混合动力汽车使用的电动机主要有直流永磁电动机、永磁无刷同步电动机、交流异步电动机、开关磁阻电动机等。
在交流电动机中,最具代表性的是交流感应电动机,而这种电动机的结构决定了其功率和效率之间的矛盾很难解决,应尽量采用具有高效率、高功率密度、结构紧凑的永磁电动机、开关磁阻电动机等先进电动机。
3、发动机由于混合动力汽车用发动机工作时会频繁起停,为满足排放标准,发动机的设计目标从追求高功率变为追求高效率,并将功率的调峰任务交由电动机承担。
4、动力耦合装置在并联和混联系统中,机械的动力耦合装置是耦合发动机和电动机功率的关键部件,它不仅具有很大的机械复杂性,而且直接影响整车控制策略,因此是混合动力系统开发的重点和难点。
目前采用的动力耦合方式有转矩结合式(单轴式和双轴式)、转速结合式和驱动力结合式。
混合动力汽车安全技术
混合动力汽车安全技术随着环境保护和节能意识的不断增强,混合动力汽车作为一种能够同时使用传统燃油发动机和电动机的汽车技术,被广泛关注和推广。
与传统汽车相比,混合动力汽车具有更高的燃油经济性和更低的排放量,但是在安全性方面,也面临着一些挑战。
本文将探讨混合动力汽车的安全性,并介绍当前主流的混合动力汽车安全技术。
一、电池安全技术混合动力汽车中的电池是其关键组成部分,能够储存电能并为电动机提供动力。
然而,电池在充电和使用过程中,可能会发生过热、短路等问题,导致安全隐患。
为了解决这些问题,混合动力汽车采用了多种电池安全技术,如:1. 温控系统:混合动力汽车中的电池采用了温控系统,能够监测电池的温度,并及时调整温度控制器的工作状态,以确保电池不会过热。
2. 电池热管理系统:混合动力汽车中的电池热管理系统能够监测和调整电池的温度,以避免过热或过冷对电池性能和寿命的影响。
3. 电池耐高温设计:混合动力汽车中的电池采用了耐高温设计,能够在高温环境下运行,防止电池过热。
二、碰撞安全技术碰撞是混合动力汽车面临的主要安全风险之一。
为了增加混合动力汽车在碰撞中的安全性,采取了以下碰撞安全技术:1. 强化车身结构:混合动力汽车采用了高强度钢板等材料,以增加车身的刚性和承载能力,提高碰撞时的车辆稳定性和乘员保护。
2. 前后撞击缓冲:混合动力汽车配备了前后撞击缓冲结构,能够吸收和分散碰撞时的冲击力,减轻乘员伤害。
3. 电池安全断电系统:混合动力汽车中的电池安全断电系统,能够在发生碰撞时及时切断电池的电源供应,防止电池引发火灾等安全问题。
三、防滚翻技术防滚翻技术是混合动力汽车的另一个重要安全技术。
由于电池相对传统燃油汽车更重,因此一旦发生侧翻,可能会引起更大的安全隐患。
为了防止混合动力汽车的滚翻,采取了以下技术:1. 动态稳定控制系统:混合动力汽车配备了动态稳定控制系统,能够根据车辆的动态和外部环境条件,及时调整车辆的稳定性,防止滚翻。
混合动力汽车及关键技术研究
术 的诞生 , 了传统 内燃机汽 车和 电动汽车两 者 的优 点 , 融合 使“ 能源” “ 、 环保 ” “ 、 汽车动力性能 ” 三方 面的问题得 到和谐 统一 的发展。 混合动力汽 车( yr l tcVh e H V 是使 用两 H b dEe r ei , E ) i ci l c 个或两个 以上不同的动力源 来推进 车辆行驶 的汽 车。其基 本结构是在电动汽车 ( V) E 和燃料 电池 电动 车 ( C V) F E 的基 础上增加一套辅助 动力系统—— 动力 发 电机组或 某种 原动 机, 原动机可以足内燃 机 、 燃气轮机等热机 。
2 混合动力汽车的种类
边行驶, —边给 I - I V蓄电池充电。基本结构 由电动机、 发动机、 H V蓄电池 、 发电机、 动力分离装 置、 电子控制单元 ( 变压器 、 转 换器) 组成。利用动力分离装置将发动机的动力分成两份, 一部 分用来直接驱动车轮 , 另一部分用来发电、 动机供应 电 给电 力和 H V蓄电池充 电。电动机擅长从低速 区开始发挥威力 , 而发动 机则在高速区大显身手。理想状 态下 , 可在所有条件下提供高 效率的行驶。混联式混合 动力 驱动 系统 ( smv 是串联式与 pr ) 并联式的综合。混联式驱动系统 的控制策略是 : 在汽车低速行 驶时, 驱动系统主要 以串联方式工作 ; 当汽车高速稳定行驶时 , 则以并联工作方式为主。 3 混合动力汽车关键技术 3 1 混合动力单元技术 . 在混 合动力 汽 车上 , 热力 发 动机 又被 称为混 合动 力单 元。为提高燃料经济性 , 对混合动力单元必然提 出更多 的要
中图分类号 :4 3 2 U 6 .3
1 引 言
文献标识码 : A
文章编号 :0 8— 33 2 1 )0—00 0 10 3 8 (0 1 1 35— 1
混合动力汽车发展的必要性及关键技术分析
10.16638/ki.1671-7988.2021.02.067混合动力汽车发展的必要性及关键技术分析*杨仕清(云南交通运输职业学院,云南昆明650300)摘要:混合动力汽车综合了内燃机驱动式汽车及电动机驱动式汽车的二者优势,具有环保、节油的特点,得到了各国的广泛重视。
文章主要阐述了混合动力汽车的发展现状,分析了混合动力汽车发展的必要性,并结合混合动力汽车应用的特点,分析了影响混合动力汽车性能的关键性技术。
关键词:混合动力汽车;发展必要性;关键技术中图分类号:U461.99 文献标识码:B 文章编号:1671-7988(2021)02-210-03Necessity and Key Technologies of Hybrid Electric Vehicle Development*Yang Shiqing( Yunnan V ocational College Of Transportation, Yunnan Kunming 650300 )Abstract:Hybrid electric vehicle combines the advantages of internal combustion engine-driven vehicle and motor-driven vehicle. It has the characteristics of environmental protection and fuel-saving, and has been widely valued by various countries. In this paper, the development status of hybrid electric vehicle is described, the necessity of hybrid electric vehicle development is analyzed, and the key technologies affecting the performance of hybrid electric vehicle are analyzed according to the characteristics of hybrid electric vehicle application.Keywords: Hybrid electric vehicle; Development necessity; Key technologiesCLC NO.: U461.99 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2021)02-210-031 引言近年来,能源危机和环境污染的问题也越来越严峻,甚至已直接威胁到我们的生活,世界各国对此引起了高度的重视。
混合动力汽车关键技术分析
混合动力汽车关键技术分析随着汽车节能减排的需求不断提高,混合动力汽车成为了汽车行业的热门话题。
那么,混合动力汽车到底是什么呢?它的关键技术有哪些?接下来,我们就来一起分析一下。
混合动力汽车是什么?混合动力汽车是利用传统燃油发动机与电动机组合工作的汽车,其源于人们对传统燃油车的尾气排放和油耗问题的关注。
混合动力汽车可以以更低的油耗、更低的尾气排放保证同样的行驶性能,因此备受关注。
根据混合动力汽车的不同结构,可以分为串联式混合动力车和并联式混合动力车两种。
混合动力汽车的关键技术电池技术混合动力汽车是由内燃机发动机和电动机混合组合而成,因此电池技术是混合动力汽车中非常重要的技术之一。
电池一般指的是锂电池和镍氢电池。
锂电池比镍氢电池体积更小,重量更轻,而且和电机之间的配合度更好,特别是在低速时提供更大的动力输出,为提升混合动力汽车的动力性能注入了新的能源。
电机技术混合动力汽车采用了电机辅助内燃机的工作,因此电机技术也显得尤为重要。
同时也是混合动力汽车最复杂、最先进的技术之一。
广义上电机技术包括电机控制技术、电机设计技术等几大类,其要求都极高,一定程度上影响了混合动力汽车的整体性能。
能量管理技术能量管理技术可以理解为是混合动力汽车的核心控制技术。
能量管理系统可以控制燃油和电能之间的转换,并且配合混合动力系统工作模式判断。
这项技术不仅能够提升汽车的燃油利用率,还能够改善汽车驾驶舒适度和性能。
能量回收技术因为混合动力汽车采用了电机辅助内燃机的工作,因此混合动力汽车的能量回收技术是非常重要的。
能量回收技术可以将汽车制动时产生的能量涌入到汽车电池中,从而实现能效的最大化。
国内混合动力汽车市场的现状混合动力汽车市场的发展始于2009年,2016年时混合动力汽车产销情况如下:•产量:6.4万辆•销量:6.2万辆从产销情况来看,混合动力汽车市场的规模还非常小,但是随着新能源政策的深入,混合动力汽车也将迎来更好的发展机遇。
新能源汽车的关键技术研究与发展趋势
新能源汽车的关键技术研究与发展趋势随着人们生活水平的提高,对环保问题越来越关注,一种新型的交通工具新能源汽车应运而生。
新能源汽车分为纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车三种类型。
这些新型的汽车虽然有着环保优势,但是却面临一些关键技术的研究与发展问题。
在这篇文章中,我们将从几个方面探讨新能源汽车的关键技术以及它们的发展趋势。
一. 能源管理技术新能源汽车最大的特点就是电力驱动,而电池的续航能力和能源管理技术对于新能源汽车发展至关重要。
如果电池续航不够长,消费者无法满意,同时充电时间过长也会影响到所有者的使用舒适度。
因此,新能源汽车的主要研究方向之一就是能源储存和管理技术。
当然,随着科技的不断进步,能源管理技术也在不断地改进和升级。
例如,智能化的能源管理系统可以根据车主的行驶习惯,预测车辆的能量消耗和充电需求,从而提出优化的能量管理方案。
而对于未来,人工智能技术和大数据技术或许可以更好地帮助我们实现智能化能源管理。
二. 运动控制技术除了能源管理技术之外,运动控制技术也是新能源汽车发展中的一个重要方向。
新能源汽车的电力驱动系统具有许多优点,例如低噪音、快速响应和高效能等,但是也会面临一些挑战。
例如,电动汽车需要更高的安全性和可靠性,同时也需要更强的运动控制能力。
因此,运动控制技术对于提高新能源汽车的性能和稳定性非常重要。
我们需要更加有效的动力分配和车辆控制,以提高车辆的驾驶性能、体验和安全性。
三. 车身结构和材料技术车身结构和材料技术也是新能源汽车技术研究中的一个重要方向。
随着科技的不断进步,新材料的出现和不断改进为车辆的减重和提高车辆结构强度提供了有力的支持。
这不仅可以降低能源消耗和污染排放,而且还可以提高车辆的整体性能。
同时,车身结构和材料技术也可以提高电池的安全性和车辆的碰撞安全性。
例如,碳纤维复合材料就有着轻量化、高强度和抗疲劳的优点,可以在车辆的制造中得到广泛应用。
总的来说,新能源汽车技术的研究和发展都在不断地进行着。
新能源汽车的关键技术有哪些
新能源汽车的关键技术有哪些1."三纵"的关键技术(1)混合动力电动汽车1)对中度混合动力方面,突破混合动力电动汽车关键技术,深化发动机控制技术研究,解决动力源工作状态切换和动态协调控制,以及能源优化管理,掌握整车故障诊断技术,进一步提高整车的可靠性、耐久性、性价比,开发出高性价比、具有市场竞争力、可大规模产业化的混合动力电动汽车系列产品。
2)对深度混合动力方面,突破混合动力系统构型技术,能量管理协调控制技术,开发深度混合动力新构型;开发出高性价比、可大规模批量生产的深度混合动力轿车和商用车产品。
3)对插电式混合动力电动汽车方面,掌握插电式混合动力构型及专用发动机系统研发技术;突破高效机电耦合技术、轻量化、热管理、故障诊断、容错控制与电磁兼容技术、电安全技术;开发出高性价比、可满足大规模商业化示范需求的插电式混合动力轿车和商用车系列产品。
(2)纯电动汽车以小型纯电动汽车关键技术研发作为纯电动汽车产业化突破口,开发纯电动小型轿车系列产品(包括增程式),并实现大规模商业化示范;开发公共服务领域纯电动商用车并大规模商业示范推广;加强插电式混合动力电动汽车研发力度,开发系列化插电式混合动力轿车和商用车系列产品。
小型纯电动汽车方面,针对大规模商业化示范需求,开发系列化特色纯电驱动车型及其能源供给系统,并探索新型商业化模式。
实现小型纯电动汽车关键技术突破,重点掌握电气系统集成、动力系统匹配和整车热-电综合管理等技术。
开发出舒适、安全、性价比高的小型纯电动轿车系列产品。
纯电动商用车方面,重点研究整车NVH、轻量化、热管理、故障诊断、容错控制与电磁兼容及电安全技术。
(3)燃料电池汽车面向高端前沿技术突破需求,基于高功率密度、长寿命、高可靠性的燃料电池发动机突破新型氢-电-结构耦合安全性等关键技术,攻克适应氢能源供给的新型全电气化技术,底盘驱动系统平台技术,研制出达到国际先进水平的燃料电池电动轿车和客车,并进行示范考核;掌握车载供氢系统技术,实现关键部件的自主开发,掌握下一代燃料电池电动汽车动力系统平台技术,研制下一代燃料电池电动轿车和客车产品,并进行运行考核。
汽车同轴并联混合动力机电耦合系统关键技术及其产业化应用
汽车同轴并联混合动力机电耦合系统关键技术及其产业化应用1. 引言说到汽车,现在可真是个大热话题。
我们都知道,环保是大势所趋,混合动力车也就应运而生了。
不过,今天我想聊聊一种更牛的技术——同轴并联混合动力机电耦合系统。
别看名字复杂,其实就像是一台车里“相爱相杀”的两位主角,电机和发动机。
它们一搭一档,让我们的汽车不仅跑得快,还省得多,简直就是个现代化的“节能小能手”!那么,这种技术到底是怎么运作的,又能给我们带来什么好处呢?2. 同轴并联混合动力系统概述2.1 工作原理先来揭开这个神秘面纱。
其实,同轴并联混合动力系统就是把电机和内燃机安置在同一个轴上,简而言之,它们就像一对相亲相爱的“搭档”。
在城市里,起步、加速时,电机负责蹭蹭地加速,既安静又环保;而在高速公路上,内燃机就会闪亮登场,给你那种“飞起来”的感觉。
两者各司其职,配合得那叫一个天衣无缝。
2.2 优势分析那么,这种“车里有电”的设计到底有什么好处呢?首先,燃油效率提升,那是相当明显。
因为电机在低速时就能干活,让发动机减轻负担,自然能省不少油。
这就好比你去菜市场买菜,骑电动车比开车省油省力。
而且,混合动力车在排放方面也是“清新自然”,比起传统汽车,少了不少废气,简直就是个“环保小达人”!3. 关键技术3.1 电机与发动机耦合技术那么,关键技术都有哪些呢?首先是电机和发动机的耦合技术。
这个就像是把两位性格迥异的朋友拉在一起,得让他们学会相互配合。
通过智能控制系统,二者能随时根据驾驶状态调整输出功率,就像一对默契的舞伴,完美地完成每一个动作。
这种灵活性,能让驾驶者享受到更平顺的驾驶体验。
3.2 能量管理系统再说说能量管理系统。
这个东西就像是车里的“调度员”,时刻监控电池的充电和放电。
想象一下,走在路上,突然觉得电池快没电了,这时,能量管理系统就像一位神奇的魔法师,帮你把发动机的多余能量转化为电能,保证你不会在半路上“抛锚”。
可以说,它是让整个系统高效运转的“幕后英雄”。
新能源汽车重点领域关键核心技术攻关 政策
新能源汽车作为未来汽车行业的发展方向,受到了政府和企业的高度重视。
在新能源汽车领域,关键核心技术的攻关是至关重要的,而政策的支持则是推动新能源汽车产业发展的重要动力。
本文就新能源汽车重点领域关键核心技术攻关和政策支持进行探讨。
一、新能源汽车的重点领域新能源汽车的发展主要集中在电动汽车和混合动力汽车两大领域。
1. 电动汽车电动汽车是一种以电能为动力的汽车,将电池作为能量存储装置,驱动电机驱动车辆行驶。
电动汽车的关键技术包括电池技术、电机技术、充电技术和电控技术等。
2. 混合动力汽车混合动力汽车是指同时采用两种或两种以上动力源驱动车辆的汽车,通常包括内燃机和电动机。
混合动力汽车的关键技术主要集中在内燃机技术、电动机技术、能量管理技术和智能控制技术等方面。
二、新能源汽车的关键核心技术攻关新能源汽车的关键核心技术攻关是新能源汽车产业发展的基础和支撑。
在新能源汽车的发展过程中,关键核心技术的攻关至关重要。
1. 电池技术电池技术是电动汽车的核心技术,直接影响着电动汽车的续航里程、安全性和成本。
当前,锂离子电池是电动汽车主要的动力电池,而固态电池、钠离子电池等新型电池技术也正在不断研发和突破。
2. 电机技术电机技术是电动汽车的动力系统,关系着汽车的动力性能和能效。
目前,永磁同步电机和感应异步电机是电动汽车主要的驱动电机技术,而高功率密度电机、轻量化电机等技术也是当前研发的重点方向。
3. 充电技术充电技术是电动汽车的充电设施和设备,直接影响着电动汽车的充电效率、充电速度和充电安全。
当前,快速充电、无线充电和充电桩互联网等技术是充电技术的发展方向。
4. 能量管理技术能量管理技术是混合动力汽车的核心技术,用于优化内燃机和电动机的能量分配和利用,以实现汽车的能效提升和环保减排。
目前,智能能源管理系统和动力分配技术是能量管理技术的研发方向。
5. 智能控制技术智能控制技术是电动汽车和混合动力汽车的智能化和自动化关键技术,用于实现汽车的智能化驾驶和自动化操作。
EV,HEV,FCV电动汽车的关键技术与发展前景
一、纯电动汽车(EV)的关键技术与发展趋势1.电池技术动力电池这个关键技术是纯电动汽车发展的瓶颈所在。
它是纯电动汽车的主要能量载体和动力来源,也是电动车辆的整车成本的主要组成部分。
它直接制约着电动汽车的制造成本、续驶里程和使用寿命等主要问题,间接影响到纯电动汽车的市场化。
如果电池问题能够解决,与传统汽车相比,电动汽车将有绝对的优势。
动力电池在经历了铅酸电池、镍氢电池、钠硫电池等多种类型的发展和探索,目前纯电动汽车最具潜力的电池主要集中在一下电池上:阀控铅酸动力电池、镍氢动力电池和锂离子(锂聚合物)电池。
最具潜力电动车用动力电池主要性能参数电池类型比能量wh/kg 比功率w/kg 循环寿命/次新型铅酸电池30-50 200-400 ≥1000镍氢电池50-70 300-400 ≥1000锂电子电池120-140 1500 ≥1000从长远发展来看,由于铅酸蓄电池过于笨重,且衰减快,所以不具有使用前景;镍氢电池虽然在一些领域应用还比较广泛,但其有记忆性、比容量也一般,还有单体电压低,导致其改进起来比较困难;而锂离子动力蓄电池具有更高的能量密度,从目前看有较好的前景。
尽管如此,与内燃机相比锂离子电池能量密度还是很低,这使得的续驶里程依然是一个难题。
目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100km~350km,这是在较理想的行驶环境下才能得到实现的,而绝大多数电动汽车一般行驶环境下续驶里程只有50km~100km。
为了增加电动汽车的续驶里程,在汽车制动时,通常采用为蓄电池充电的形式,来吸收回收的能量。
但是蓄电池充放电循环次数有限,大功率充放电必将使蓄电池循环寿命大大缩短。
为解决这个新问题,有人采用了超级电容器。
但似乎目前超电容器也存在问题,主要是是能量密度低,它比铅酸蓄电池小一个数量级,所以需要更高能量密度的超级电容,现在正在研发过程中。
当然,还有太阳能电池、核能电池等等,也为电动汽车的电池技术问题的解决提供了新解决方案,就目前来看都不是很成熟,有待于进一步开发。
混合动力汽车关键技术探讨
的 同时 , 更重 要 的是 要具 有高 的功率 密度 , 以便 在加
速 和爬坡 时 能提供 较大 的峰值 功率 。 电池 的性 能和 寿命 与电池 的充放 电历 史 、 电池 工作 温 度 等 因 素密 切相关 , 过充 电和过 放 电会 严 重 影 响 电池 性 能 甚 至 造成 电池损 坏 。所 以通 过 电池管理 系统对 电池 工作 过程 和工作 环境进 行 监 控 , 供 准确 的 电池 剩余 电 提
铅酸电池 势: 比能 量 较 低 , 过 充 电 和 过 放 电 时 , 使 在 其
用寿命将显著缩短
优势 : 能 量 密 度 , 污 染 , 环 寿 命 高 , 高 无 循 无
2 混 合 动 力 汽 车 开发 关 键 技 术
混 合动力汽车是 汽车 、 电力拖动 、 化学 电源 、 自动
摘 要 :混合 动 力 汽 车 以其 良好 的 燃 油 经 济 性 和排 放 性 受 到人 们 的特 别 关 注 。文 中介 绍 了混 合
动 力汽 车的 基 本 结 构 , 要 探 讨 了 混合 动 力 汽 车 电池 及 其 管 理 系统 、 主 电机 及 其 管 理 系统 、 动 系统 驱
控 制 、 力 总 成 关键 零部 件 、 试 及 系统优 化 等 方 面 的 关键 技 术 。 动 测
量预 测 , 充分利 用 电池能效 、 长电池使 用 寿命具 对 延
有非 常重要 的意义 。正 因为 如此 , 究 与 开 发 高性 研
能 、 成本 、 低 长寿命 的 电池 及其 管理 系统 , 然 是影 仍
响混合 动力 汽车 发展 的关键 问题 之一 。 目前 , 合 动力 汽 车 上 常用 的 电池包 括 铅 酸 电 混 池 、 氢 电池 、 电 池 和 飞轮 电池 等 , 种 电 池 的特 镍 锂 各
混合动力汽车发展现状及关键技术
取 代传统发动机汽 车。作为融合 了内燃机汽车 和纯电动 汽 车两 者 特 点的混 合 动 力汽车 ,既可 充分利 用传统 汽 车 的技术成果和 工业基础 ,又可有效减少排放 、降低油
耗 ,是现阶段传统 发动机汽车 向零排放 电动汽 车过渡的
最可 行方案之一。
且 串联式 结构简单 ,布 置灵活 ,控制 系统 也相对容 易设 计 。不过 ,由于 串联式混 合动力汽车 完全 依靠 电动机提
混 合动力汽车 分类及结构 特点
混合动力汽车 ( E H V:Hy r lcr e il)是 bi E eti V hce d c
供动 力,要 求发 电机和 电动 机功率均较大 ,一般还需配 备较 多的电池 。此外 ,串联式结构使得 能量从发动机输 出后 ,经过 的 中 间传 递 环节 很 多 ,机 电能量 转化 效率 低 ,且 电池 充放 电效 率 有 限 ,导 致燃 油能 量利 用 率不
示。
多种分类方式 。本文根据结 构形式对混 合动力汽车进行
分类和分析。
1 . 串联式混合动力汽车
串联式混合动 力汽车 (H V)的结构如 图i SE N示。
圆
回
医麴 乜
一
蛰
电气连 接 机 械 连接
图1 串联式混 合动力示意图
当低速 小负荷 时 ,仅 由动力 电池提 供 电能使 电动 机 产生 驱 动 力矩 ,这是 一 种纯 电 动运行 模 式 ,为零 排
高 。 串联 型混 合动 力 电动汽 车 的优越 性 主要 表现 在低
指 有两种或两种 以上能量转化 器提供驱动 动力的混合型
电动汽车 。 目前它有多种分 类方式 。按 照动 力系统结构 形式划分 ,可分为 串联式 、并联式和混联 式三种 ;按 照
商用车机械自动变速式混合动力系统总成关键技术及其产业化应用
商用车机械自动变速式混合动力系统总成关键技术及其产业化应用商用车机械自动变速式混合动力系统总成是当前汽车行业发展的热点话题之一。
这种系统采用了先进的混合动力技术,将传统的燃油动力和电力动力相结合,实现了节能减排的目的。
同时,机械自动变速器也为车辆提供了更加平稳和顺畅的行驶体验。
在商用车机械自动变速式混合动力系统总成中,关键技术主要包括电机控制技术、电池管理技术、发动机控制技术、变速器控制技术以及整车控制技术等。
其中,电机控制技术是整个系统的核心,它能够实现电机的高效运转和能量回收,从而提高车辆的燃油经济性和动力性能。
在电池管理技术方面,主要解决了如何保证电池的寿命和安全性问题。
通过优化电池的充放电过程,控制电池的温度和电压等参数,可以有效地延长电池的使用寿命,并防止电池过热或过冷引起的安全事故。
发动机控制技术则主要是针对传统燃油发动机进行优化改进,通过改善燃烧效率和减少排放,实现更加环保和节能的目标。
同时,在混合动力系统中,发动机还可以作为发电机充电,从而为电动机提供能量。
变速器控制技术是机械自动变速式混合动力系统总成中的另一个重要组成部分。
通过对变速器的控制,可以实现车辆在不同速度下的合理匹配,从而提高车辆的燃油经济性和行驶舒适度。
最后,整车控制技术则是将上述各项技术有机地结合起来,实现整个车辆系统的协调运作。
通过对车辆各个部分的控制和调节,可以使得车辆在不同工况下都能够保持最佳状态,从而实现最大化的节能减排效果。
商用车机械自动变速式混合动力系统总成的产业化应用已经逐步展开。
目前国内外许多汽车企业都已经开始布局混合动力市场,并推出了一系列混合动力汽车产品。
同时,政府也出台了一系列政策支持和鼓励措施,以促进混合动力汽车的推广和应用。
总之,商用车机械自动变速式混合动力系统总成是未来汽车行业发展的重要方向之一。
随着科技的不断进步和市场需求的不断增长,相信这种新型汽车技术将会越来越受到人们的关注和青睐。
混合动力乘用汽车发动机的选择及其关键技术分析(一)
栏目编辑:刘玺 *****************资料库62-CHINA ·October环发动机和及其软硬件,使发动机的热效率有很大提高。
一、混合动力汽车的节能1.车辆工况能耗分析传统汽车由单一动力源驱动,所有动力均来自发动机,使得按最高车速、最大爬坡及极限加速性等动力性要求设计的发动机功率,与整车一般行驶工况下的功率需求之间存在较大差别。
在设计某些传统汽车时,为保证其加速和爬坡性能,发动机最大功率定为车辆以100km/h在平路上行驶时需求功率的10倍,或者是在6%坡度上以100km/h行驶时需求功率的3~4倍。
在能源和环境危机双重压力下,汽车行业逐渐从传统燃油汽车向节能汽车与新能源汽车转型,电动化已经成为汽车行业公认的发展趋势。
然而,由于动力电池在成本、能量储存及安全性能等方面的短板,极大限制了纯电动汽车(BEV)的发展,在这样的背景下,混合动力乘用汽车(以下称混合动力汽车HEV)仍将在中长期内占据节能及新能源汽车市场的主要份额。
混合动力系统是指两个或两个以上不同工作原理的动力源组成,可以将不同动力源组合在一起用于驱动车辆的系统。
发动机与电机组成的混合动力系统,就是充分利用电机的发电和电动特性,采用合理的转矩分配控制,使车用发动机能始终处于或接近最佳工况区运行,提高了能量利用效率,降低油耗和排放。
如丰田THS系统的(电机可以单独驱动车辆)混合动力汽车百公里油耗比同车型降低50%以上。
混合动力系统潜力的发挥关键技术在于,一方面发动机和电机转矩之间的协调控制,整车综合控制器(HV—ECU)需要根据车辆、发动机、电机、剩余电池电量(SOC)以及道路等综合信息,确定工作模式,实时分配电机和发动机的工作转矩。
另一方面在发动机的选型上,大多数采用高膨胀比循混合动力乘用汽车发动机的选择及其关键技术分析(一)◆文/江苏 高惠民高惠民(本刊编委会委员)曾任江苏省常州外汽丰田汽车销售服务有限公司技术总监,江苏技术师范学院、常州机电职业技术学院汽车工程运用系专家委员,高级技师。
混合动力汽车安全技术(二篇)
混合动力汽车安全技术对于混合动力电动汽车,动力耦合及控制系统、电机及控制系统、动力电池及管理系统是三项最为关键核心技术,同时与混合动力汽车相关的发动机、电力电子、制动、转向、空调技术也是需要解决的主要技术问题。
1.动力耦合系统动力耦合系统最关键的技术是其布置方案,不同结构的动力耦合方式不仅决定了混合动力系统的工作模式,而且也是制定动力分配策略的基础,它对整车的动力性、经济性、排放性和制造成本都有重大影响。
结构合理、制造容易、效率高的混合动力耦合机构,能够将燃油汽车与电动汽车的优点有机地结合起来,体现混合动力汽车的优越性。
目前采用的动力耦合方式有转矩耦合、速度耦合和功率耦合三种方式,以功率耦合方式为主要发展方向,具体结构方面,由变速器耦合、离合器耦合、主减速器耦合等向行星轮耦合方向发展。
2.动力总成控制系统汽车动力总成控制系统是车辆行驶的核心单元。
混合动力电动汽车的控制需要根据驾驶人操纵状态、车速、电池荷电状态和相关设备的状态确定发动机与电机的功率分配策略,以保证满足汽车动力性、经济性、排放性等性能指标要求。
混合动力汽车发动机和电机要相互配合工作,并根据运行工况适时控制发动机起动和关闭,这使得发动机始终工作在低油耗区的整个控制过程十分复杂,因此需要用成熟可靠的动力耦合装置以及先进的控制策略实现功率的合理分配,以达到油耗低和动力性好的目标。
3.电机及控制系统用于混合动力汽车的驱动电机类型主要有交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。
对电机的要求包括在较宽的速度范围内具有高转矩密度、高功率密度,高效率、高可靠性、良好的控制性能,能够适应发动机频繁起停和电机电动/发电状态的切换。
目前国外以永磁同步电机为主,国内应用较多的是交流感应电机,故需要开发高效率永磁电机。
电机控制系统也很关键,一是保证电机在基速以下时,能够输出大转矩以适应汽车加速和爬坡时的驱动力需求;在基速以上时,能够以恒功率、宽范围运行以满足最高车速需要。
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电动汽车概论课程报告----混合动力汽车关键技术摘要混合动力电动汽车(HEV)的核心是混合动力驱动系统。
HEV系统具有高度的复杂性, 混合动力系统设计的关键是系统结构的选择、整车能量管理策略的开发和系统参数的确定。
功率分配是系统能量管理策略研究的关键, 随着研究的深人, 自适应控制、模糊逻辑控制、神经元网络控制等方法也得到了有效的运用。
文中对子系统的关键技术及整车试验方法和评价体系的建立等方面进行了讨论.关键词:混合电动汽车电池管理驱动系统逆变器ABSTRACTHybrid electric vehicle (HEV) is the core of the hybrid drive system. HEV system with high complexity, hybrid system design is the key to the choice of the structure of the system, the vehicle energy management strategy of development and the system of parameters. Power allocation system energy management strategy is the key. With the deep research, adaptive control, fuzzy logic control, neural network control method is also effectively used. In this paper, the technology and subsidiary system vehicle test method and evaluation system of the establishment are discussed in the paper.Key words:Hybrid electric vehicle battery management drive system inverter目录1 绪论 (1)1.1课题研究背景 (1)1.2混合动力汽车分类及技术特点 (1)1.2.1串联式混合动力汽车(SHEV) (1)1.2.2并联式混合动力电动汽车(PHEV) (1)1.2.3混联式混合动力电动汽车(PSHEV) (1)1.2.4外接充电式混合动力汽车(PHEV) (1)1.3混合动力汽车的特点 (1)1.4本文研究概要 (2)2 混合动力汽车国外发展现状 (3)2.1日本 (3)2.1.1概况 (3)2.1.2日本混合动力汽车市场 (3)2.1.3本田Insight混合动力汽车 (3)2.1.4田CR-Z混合动力汽车 (4)2.1.5丰田普锐斯(Pirus)混合动力车 (5)2.2美国 (5)2.2.1概况 (5)2.2.2 福特Fusion混合动力车 (5)2.2.3 克莱斯勒300混合动力 (6)2.3其他国家混合动力汽车车型介绍 (7)2.2.3.1奔驰S级400 HYBRID (7)2.2.3.2宝马ActiveHybrid X6 (7)2.4国外各国未来发展前景 (8)2.3.1 混合动力汽车产业发展计划 (8)2.3.2 动力电池发展计划 (8)2.3.3 政府政策支持 (9)3 混合动力汽车国内发展现状 (10)3.1 我国发展混合动力汽车的必要性 (10)3.2 市场概况 (10)3.3 我国混合动力汽车技术发展现状 (10)3.4 我国混合动力汽车重点车型介绍 (11)3.4.1 比亚迪F3DM (11)3.4.2 雷克萨斯RX450H (11)3.4.3 奇瑞A5混合动力车型 (12)3.4.4 广汽丰田凯美瑞混合动力版 (12)3.5 全球混合动力汽车未来发展前景 (13)4 混合动力电动汽车关键技术 (14)4.1 HEV的结构及特点 (14)4.1.1 串联式混合动力汽车( SHEV) ................... 错误!未定义书签。
4.1.2 并联式混合动力汽车(PHEV) (14)4.1.3 混联式混合动力汽车( PSHEV) (14)4.1.4 复合式混合动力汽车(CHEV) (15)4.2 混合动力汽车需要解决的问题 (15)4.2.1 两种动力的最优分配控制...................... 错误!未定义书签。
4.2.2 能量存储装置 (15)4.2.3 混合动力单元技术 (15)4.2.4 电力驱动系统 (15)4.3 混合动力汽车电池 (16)4.3.1 HEV对电池的特殊要求 (16)4.3.2 HEV电池的发展 (16)4.3.3 HEV电池管理系统 (17)4.4 HEV电机驱动系统 (18)4.4.1 串联式动力 (18)4.4.2 并联式动力 (19)4.4.3 混联式动力 (19)4.5 HEV逆变器设计 (19)4.5.1 逆变器的结构 (19)4.5.2 控制原理 (21)4.6 整车系统集成 (21)4.6.1 动力系统参数匹配 (21)4.6.2 整车控制管理系统 (22)4.6.3 再生制动系统 (23)4.6.4 车用数据总线 (23)4.6.5 先进车辆控制技术在混合动力汽车上的应用 (24)4.7 HEV中电力电子技术的应用 (24)4.7.1 HEV常用的电力电子技术装置 (24)4.7.2 HEV对电力电子技术的要求 (25)结论 (27)参考文献 (28)1.绪论1.1课题研究背景当前,全球汽车工业正面临着资源短缺、能源紧张与环境污染等诸多问题的巨大挑战。
发展新能源汽车,实现汽车动力系统的新能源化,推动传统汽车产业的战略转型,在国际上已经形成广泛共识。
在这种形势下,美国、日本、欧洲等发达国家和地区,不约而同地将新能源为代表的低碳产业作为国家战略选择,都希望通过新能源产业与传统汽车产业的结合,破解汽车工业能源环境制约,培育新型战略性产业,提升产业核心竞争力,发展低碳经济,实现新一轮经济增长。
在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前,混合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。
1.2混合动力汽车分类及技术特点目前,混合动力汽车分为串联式混合动力汽车、并联式混合动力电动汽车、混联式(串、并联式)混合动力汽车和外接充电式(Plug-In)混合动力汽车四大类。
1.2.1串联式混合动力汽车(SHEV)是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成,发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成驱动系统。
串联式混合动力汽车用发动机-发电机组均衡发电,电能供应驱动电动机或动力电池组,使串联式混合动力汽车的行驶里程得到延长。
1.2.2并联式混合动力电动汽车(PHEV)是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成驱动系统。
并联式混合动力电动汽车的驱动力组合有发动机轴动力组合式、动力组合器动力组合式和驱动轮动力组合式三种不同的组合模式。
1.2.3混联式混合动力电动汽车(PSHEV)是上述两种混合动力汽车的结构特点组成的,是由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。
并联式混合动力电动汽车的驱动力组合有动力组合器动力组合式和驱动轮动力组合式两种组合模式。
混联式混合动力电动汽车兼有串联式混合动力汽车和并联式混合动力电动汽车的优点,可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式。
1.2.4外接充电式混合动力汽车(PHEV)是最新的一代混合动力汽车类型,即在混合动力汽车上增加了纯电动行驶工况,并且加大了动力电池容量,使PHEV采用纯电动工况可行驶一定里程,超过该里程就启动内燃机,采用混合驱动模式。
1.3混合动力汽车的特点混合动力汽车具有油、电发动机的互补工作模式,具有省油、节能的优势。
同时,混合动力系统在同等条件下相对于汽油车和柴油车来说,汽车尾气排放少,从而减少对空气的污染。
因此,混合动力汽车具有环保、污染小的优点。
1.4本文研究概要混合动力电动汽车的核心是混合动力驱动系统。
本文以混合动力驱动系统为重点就系统集成技术、整车能量管理技术、子系统的关键技术及整车试验方法和评价体系的建立等方面讨论目前研究和开发中的关键技术。
2.混合动力汽车国外发展现状从1995年起,包括日本丰田与美国三大汽车公司在内的世界各大汽车生产厂商陆续投入混合动力汽车的研究开发。
经过多年发展,混合动力汽车在商用化、产业化进程上的发展已经较为迅速。
特别是2004 年全球各大汽车制造商继续加大环保车型的开发力度,混合动力车型成为各大公司的战略重点,逐渐突破了小型车的限制越来越多的应用在中大型车上,技术竞争愈演愈烈。
2009年世界汽车市场混合动力汽车销量估计已经超过70万辆,据预测,2010 年将达100万辆,2015年将在世界汽车市场占15%,2020年占25%。
2.1日本2.1.1概况1997年,日本丰田推出了世界上第一款批量生产的混合动力汽车,其后又在2001年相继推出了混合动力面包车和皇冠轿车,运用了先进的混合动力系统(THS)电子控制装置与电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统,在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面处于世界前沿。
以丰田为代表的日系企业,正是在10多年前的精确判断,才最终以混合动力这种过度的新能源技术傲力如今的世界汽车市场。
2.1.2日本混合动力汽车市场日本丰田、本田、三菱、马自达等多家企业均抓紧开拓混合动力汽车市场。
目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius和本田Insight。
其中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里,售价205万—327万日元之间。
Insight每升汽油可行驶30公里,售价189万日元。
丰田公司1997年第一代Prius开始销售以来,累计销量已突破100万辆。
丰田普锐斯轿车2009年的销量达20.89万辆,同比增长达290%,成为包含微型车在内的新车销量排行榜榜首。
08年丰田汽车全球混合动力汽车销量43万辆,计划2011年代早期实现年销量100万辆。
为此,丰田和松下各出资60%和40%成立注册资本130亿日元的Panasonic EV Energy株式会社,生产混合动力车用电池。
目前混合动力车用电池年产量可供70万辆车使用,2011年扩大至110万辆。
2.1.3本田Insight混合动力汽车图2-1本田Insight本田Insight从乘员舱开始的后半部分则按照混合动力车的需求重新设计,放弃了新飞度将油箱前置的设计改为后置,从而有利于有效降低车高保证车身的空气动力特性,因此本田Insight的车身高度也仅为1430毫米。