混合动力电动汽车[1]
混合动力电动汽车
主要内容
• 1.混合动力电动汽车概述 • 2.混合动力电动汽车分类 • 3.混合动力电动汽车的能量管理技术 • 4.混合动力电动汽车实例
一、概述
什么是混合动力汽车？
由于实用的混合动力汽车是由内燃机和电动机两种动力混 合作为输出，因此称为油电混合汽车，本书的“混合动力 汽车”特指油电混合动力汽车。从能量源来看，“油”可 以代表汽油、柴油，甚至是天然气，“电”是以蓄电池、 电容、储能飞轮三种形式储能，但三者储存的能量都是由 内燃机带动的发电机发出的，即此时“电也是油”。
混合动力电动汽车的能量转换装置包括发电装置（发动机/ 发电机）、动力电池、功率变换装置、动力传递装置、充 放电装置等。
能量传统路线通常有四类：由发电装置到车轮；由动力电 池到车轮；由发电装置到能量储存装置，再到车轮；由车 轮到能量储存装置（能量回收）。
四、混合动力电动车实例
最具代表的车型是丰田公司生产的普锐斯。
参考国际能源组织(IEA)的有关文献，其对混合动力车辆作 出定义，认为能量与功率传送路线具有如下特点的车辆称 为混合动力车辆：
一、概述
什么是混合动力汽车？
(1)传送到车轮推进车辆运动的能量，至少来自两种不同的能 量转换装置(例如内燃机、燃气涡轮、斯特林发动机、电动机、 液压马达、燃料电池)。 (2)这些转换装置至少要从两种不同的能量储存装置(例如燃 油箱、蓄电池、飞轮、超级电容、高压储氢罐等)吸取能量。 (3)从储能装置流向车轮的这些通道，至少有一条是可逆的 (既可放出能量，也可吸收能量)，并至少还有一条是不可逆 的。 (4)可逆的储能装置供应的是电能。
(1) 串联式混合动力电动汽车
指车辆的驱动力只来源于电动机。特点是发动机带动发电 机发电，其电能通过传输线路及控制器直接输送到电动机，
比亚迪hev模式工作原理
比亚迪hev模式工作原理随着环境问题的日益突出，汽车工业也在不断地探索新的节能环保技术。
其中，混合动力汽车是一种非常受欢迎的新型汽车技术。
比亚迪HEV（混合动力电动汽车）是一种采用混合动力技术的汽车，具有高效节能、环保等优点。
本文将介绍比亚迪HEV模式的工作原理。
一、混合动力汽车的概念混合动力汽车是指采用两种或两种以上不同能源驱动汽车的动力系统，其中包括内燃机、电动机、蓄电池等。
通过控制不同动力系统的工作方式，使汽车在不同的驾驶条件下，能够以最优化的方式使用不同的动力系统，从而达到节能、减排的目的。
二、比亚迪HEV的工作原理比亚迪HEV采用的是串联式混合动力系统，即内燃机和电动机都连接在同一传动轴上，由同一个传动系统控制。
比亚迪HEV的工作原理如下：1.启动模式在启动模式下，比亚迪HEV只使用电动机进行驱动。
当车速达到一定值时，内燃机才开始工作。
此时，电动机和内燃机都将驱动车辆。
2.加速模式在加速模式下，比亚迪HEV的电动机和内燃机都将提供动力。
电动机提供较大的扭矩，能够快速提升车速；而内燃机则提供较大的功率，能够保证车辆的加速性能。
3.恒速巡航模式在恒速巡航模式下，比亚迪HEV的内燃机将维持恒定的转速，同时电动机也将工作，以维持车辆的恒定速度。
此时，电动机的功率较小，主要用于维持车辆的稳定性。
4.制动模式在制动模式下，比亚迪HEV的电动机将转换为发电机，将制动能量转化为电能，存储在电池中。
此时，内燃机将停止工作，车辆将通过电动机的发电制动减速。
5.充电模式在充电模式下，比亚迪HEV的内燃机将转换为发电机，为电池充电。
此时，电动机将停止工作，车辆将通过内燃机的发电来充电。
三、比亚迪HEV的优点1.节能环保比亚迪HEV采用混合动力技术，能够将内燃机和电动机的优点结合起来，实现最优化的动力输出。
同时，比亚迪HEV还采用了能量回收技术，将制动能量转化为电能储存，从而进一步提高了能量利用效率。
2.驾驶舒适性比亚迪HEV采用了电动机辅助内燃机的方式，使车辆在起步、加速等环节表现更加出色，同时减少了内燃机的噪音和振动，提高了驾驶舒适性。
混合动力电动汽车
混合动力电动汽车1. 引言混合动力电动汽车是一种结合传统燃油动力和电动动力的汽车。
其通过利用电动机和内燃机的双重动力系统，既能够减少燃料的消耗和减少尾气排放，又能够提供长距离驾驶的能力。
本文将会详细介绍混合动力电动汽车的原理、优势和发展趋势。
2. 混合动力电动汽车的原理混合动力电动汽车的运行原理是将传统燃油发动机与电动机进行结合。
在行驶过程中，汽车可以通过电动机独立工作，也可以通过内燃机驱动发电机为电动机提供电能。
混合动力电动汽车的动力系统主要包括以下几个组成部分：•发动机：混合动力汽车配备了一个内燃机，它可以使用汽油或柴油作为燃料。
这个发动机可以通过燃料燃烧驱动车辆，同时还可以充当发电机工作，为电动机充电。
•电动机：混合动力汽车配备了一个电动机，它使用电能驱动车辆。
这个电动机可以通过电池或通过内燃机发电机提供的电能工作。
•电池：混合动力汽车配备了一个电池组，它存储并提供电能给电动机使用。
电池可以通过内燃机发电机或通过插电方式进行充电。
•控制系统：混合动力汽车配备了一个控制系统，它监控并控制动力系统的运行，以实现最佳的燃油效率和动力性能。
3. 混合动力电动汽车的优势混合动力电动汽车相比传统的燃油汽车具有以下优势：1.节能环保：混合动力电动汽车利用电动机的动力，减少了对内燃机的依赖，因此能够显著减少燃料的消耗和尾气的排放。
这对于改善空气质量和减少温室气体排放具有重要意义。
2.长距离驾驶能力：由于混合动力电动汽车配备了发动机和电池组，可以在电池能量耗尽后继续通过发动机驱动发电机进行充电。
这使得混合动力电动汽车可以具备较长的续航里程，满足长途驾驶需求。
3.减轻对石油的依赖：混合动力电动汽车利用了电能作为驱动力，减少了对石油的依赖程度。
这有助于降低对石油资源的消耗和依赖，实现能源结构的多样化。
4.提升驾驶体验：混合动力电动汽车的电动机具有高扭矩输出和快速响应的特点，提供了平顺且悄无声息的驾驶体验。
同时，电动机还能够辅助传统发动机提供更大的动力输出，提升汽车的加速性能和操控性。
混合动力电动汽车认知
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3.1 混合动力电动汽车的分类与 构型——分类
按照是否能够外接充电，混合动力电动汽车可分为外接充电 型混合动力电动汽车和非外接充电型混合动力电动汽车。
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3.2.2 串联式混合动力电动汽 车的工作模式
沃蓝达混合动力系统由1台峰值功率为111kW的电机、1台 55kW的发电机和和1台1.4L自然进气、峰值功率为63kW的 发动机组成，发动机仅用于发电。其中功率较大的电机主要 用于驱动车辆，而功率较小的发电机主要用于发电
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3.2.2 串联式混合动力电动汽 车的工作模式
沃蓝达混合动力系统通过3个离合器来控制动力的分配，这 三个离合器分别命名为C1、C2、C3。C1用于连接行星齿轮 齿圈与动力分配系统的壳体（固定）；C2用于连接发电机与 行星齿轮齿圈；C3用于连接发动机与发电机。
沃蓝达混合动力系统一共有5种工作模式，分别为EV低速模 式、EV高速模式、EREV混合低速模式、EREV混合高速模 式以及能量回收模式。
（3）由于只有电机直接驱动，就需要较大功率的电机，增加 了整车的质量，同时也增加成本。
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3.3 并联式混合动力电动汽车——组成
并联式混合动力电动汽车是指车辆行驶系统的驱动力由驱动电 机及发动机同时或单独供给，结构特点是并联式驱动系统可以 单独使用发动机或驱动电机作为动力源，也可以同时使用驱动 电机和发动机作为动力源驱动车辆行驶。
3.2.2 串联式混合动力电动汽 车的工作模式
第八章 混合动力电动汽车
第三节 BSG(BAS)和ISG混合动力系统
1、BSG混合动力系统，即驱动皮带--发电机--起动机(Belt Starter Generator或Belt Alternator Starter)系统，也叫 BAS Hybrid系统，。
2、ISG(Integrated Starter Generator)是集成的具有起动 机功能的发电机的缩写。
3.按能否外接电源进行充电
按能否外接电源进行充电，分为插电式混合动力(Plug-in Hybrid Electric Vehicle)和非插电式混合动力。如图所示， 插电式混合动力的特征是可由电能单独驱动，并配备一个大容 量的可外部充电的蓄电池组，显著的特性是可通过外部电源进 行充电，充电后可续航一定的里程。
1.区别于传统发动机的仪表标志
区别于传统内燃机的仪表标志有智能停机(Auto-Stop)标识，
ECO指示灯(瞬时油耗<4L/100km时，电池充电状态(SOC指示表)。
2.Hybrid车型的制动系统。 SGCM对HHV电磁阀进行PWM控制,在车辆从自动停止到发
动机重新起动的过程中，SGCM控制坡路保持阀打开的速率， 以缓慢降低制动压力的泄放，这样可以避免车辆起步前溜车 的危险和车辆起步后制动拖滞的发生 。 3.ECO空调模式
电路断开时SMR2和SMR3分步相继断开，如图所示， 然后 HVECU确认各个继电器是否已经断开，这样HV-ECU可确定通过流 过SMR1的电流可判断SMR2是否卡住。
2.驱动行驶工况控制策略 ３)加速和高速行驶工况 在加速和高速行驶工况，发动机和电动机必须联合协调工作， 才能让汽车获得良好的动力性能。当电池SOC大于下限值SOClow时，电动机和发动机共同工作驱动汽车行驶。 ４)减速制动工况控制策略 在减速制动工况下，根据电池SOC和整车制动转矩需求，电机再 生制动系统和机械制动系统可单独工作或同时工作。 ５)纯电动驱动工况 当油箱燃油量小于一定值，或者为了满足周围环保需要，纯电 动按钮被按下时，整车进入纯电动驱动工况。
bev phev和hev的区别
bev phev和hev的区别
BEV、PHEV和HEV之间的主要区别在于它们的驱动方式和能源来源。
BEV，即纯电动汽车（Battery Electric Vehicle），是完全由电池提供动力的汽车，没有汽油发动机。
它的驱动电机由电池组供电，整车结构主要包括电池组和驱动电机。
PHEV，即插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle），是一种可以通过插入外部电源为电池充电的混合动力汽车。
它有两套独立的动力系统，主要动力来源于发动机，但电机也起到了辅助作用。
PHEV的电池容量通常较小，一般在20KWh左右，可完全电驱动行驶100km左右。
HEV，即混合电动汽车（Hybrid Electric Vehicle），是一种同时拥有燃油驱动和电力驱动两种模式的汽车。
它的电能由汽车自身的制动系统产生，用于给电池充电。
总的来说，BEV、PHEV和HEV在驱动方式和能源来源上有明显的区别。
BEV完全依赖电池供电，PHEV可以通过插入外部电源为电池充电，而HEV则采用燃油驱动和电力驱动两种模式。
消费者可以根据自己的需求和用车习惯选择适合自己的车型。
混合动力电动汽车
本田雅阁（ Accord ）
第九代Accord的插电式混合动力车型类似于丰田THS-II系统的重
混合动力系统，并且突创性的首次在量产混合动力车型上应用 锂电池。本田这一新的混合动力系统有四种工作模式： 在低负荷下，断开混合动力系统与汽油发动机之间的离合器， 单独由用锂电池内储存的电能驱动的两个电动机驱动车轮； 在一般驾驶情况下，离合器依旧保持断开状态，发动机低速运 转为电池充电，电能供给给电动机进行驱动； 在高速巡航下，混合动力系统和汽油发动机之间的离合器进行 连接，将发动机的动力传动至车轮，由汽油发动机驱动车辆， 另外，值得一提的是，此种驱动模式下，电动机可以完全不妨 碍发动机的单独工作，车辆可以如普通汽油动力车一样行驶； 在激烈驾驶、需要频繁加减速的情况下，汽油发动机和电动机 共同驱动车辆。
在串联式混合动力电动汽车上，由发动机带动发电机所产
生的电能和蓄电池输出的电能，共同输出到电动机来驱动 汽车行驶，电力驱动是唯一的驱动模式。
串联式混合动力电动汽车动力流程图
串联式混合动力电动汽车的优点
优点： （1）发动机能够经常保持在稳定、高效、低污染的运
转状态，使有害排放气体控制在最低范围； （2）总体结构上看，比较简单，易于控制，只有电动 机的电力驱动系统，其特点更加趋近于纯电动汽车； （3）三大动力总成之间无直接的机械连接，在电动汽 车上布臵起来，有较大的自由度。
并联式混合动力汽车的驱动方式
本田思域（Civic）
本田思域Hybrid可以 说是在思域的底盘基础上 加装一套本田开发的混合 动力系统IMA。 i-VTEC发动机根据智 能化控制的VTEC（可变气 门正时及升程电子控制系 统），通过低转速、高转 速、气缸停止的三个阶段 对阀门进行控制。不过它 装备的电动马达动力较弱。
简述混合动力电动汽车的定义及组成
简述混合动力电动汽车的定义及组成
混合动力电动汽车是一种由内燃机和电动机组成的汽车。
它利用内燃机和电动机的双重动力系统，通过混合使用燃油和电能来驱动汽车。
混合动力电动汽车一般由以下几个主要组成部分组成：
1. 内燃机：混合动力电动汽车通常配备有燃油发动机，可以使用汽油、柴油或其他可燃燃料作为能源。
内燃机主要负责为电动机充电或为电池供应电力，以提供额外的动力和续航能力。
2. 电动机：混合动力电动汽车还配备了一台电动机，通常使用电池作为能源。
电动机主要负责为汽车提供动力，它通过电能转化为动能，带动车辆行驶。
电动机也可以通过制动能量回收系统将制动过程中产生的能量转化为电能储存起来，提高能源利用效率。
3. 能源管理系统：混合动力电动汽车配备了一个能源管理系统，它根据驾驶条件和车辆状态来控制内燃机和电动机的运行模式。
能源管理系统可以根据需要自动选择最佳的能量来源，以最大程度地提高能源利用效率和减少排放。
4. 电池组：电池组是混合动力电动汽车的能量储存设备，它存储电能，并通过电动机向车辆供电。
常见的电池类型包括锂离子电池和镍氢电池，它们能够提供足够的电能以满足电动机的动力需求。
总结起来，混合动力电动汽车由内燃机、电动机、能源管理系
统和电池组等主要组成部分组成，通过混合使用燃油和电能来驱动汽车，并实现能源的高效利用和减少排放。
混合动力汽车和电动汽车概述
电动汽车与混合动力汽车概述关键字：电动汽车混合动力汽车1. 电动汽车1.1 电动汽车的发展电动汽车在广义上分为三类，即纯电动汽车（BEV）、混合动力电动汽车（HEV）和燃料电池电动汽车（FCEV）。
目前，这三种电动汽车都处于不同的发展阶段，面临着不同的困难和挑战。
BEV只适用于低速短距离的运输，而HEV的性能既能够满足用户的需求，又实现了低油耗、低排放。
在目前的技术水平和应用条件下，HEV是比较理想的交通工具，但它必须具备两个动力源[1]。
电动汽车是以电为动力的汽车，电的来源可有多种方法。
电动汽车最早出现在1873年，英国人罗伯特·戴维森制造了第一辆实用价值的电动汽车，电的来源是蓄电池，这两电动汽车比卡尔·本茨的汽车还早10年，但燃烧汽油的内燃机汽车发展很快，在全世界的保有量迅速增加，尤其是在世界发达的大城市，汽车增加更快。
这样，汽车尾气排放的有害物质便成为第一大环境污染。
1955年9月中的几天里，美国洛杉矶的光化学烟雾非常浓烈，两天之内就有400多名65岁以上的老年人死亡，比平时高出几倍。
此外，还有几千人受到不同程度的伤害。
汽车尾气的排放对人类健康和人们生活构成了严重威胁，综合能源问题的考虑，于是，具有零排放污染的电动汽车重新被重视起来，各国都制定了相关的鼓励政策。
典型的例子如美国，1933年9月，美国政府提出了10年完成的“新一代汽车合作计划(PNGV)”，由政府牵头，组织几十个公司和机构，完成提高燃料经济性和开发电动汽车的规定目标。
各大公司在政府的支持下，也制定了发展电动汽车的长远规划。
调动社会上各种力量参与电动汽车的研制。
电动汽车经历了关键性技术的突破，样机、样车的研制，区域性实用以及小批量实际应用等探索阶段，现在己接近商业化生产。
1.2 电动汽车的研究意义目前，环境和可持续发展己经成为整个世界关注的焦点，汽车排放被认为是一个主要的集中污染源，汽车作为能源消费大户及环境污染的重要源头之一，其发展也面临严重的挑战。
油电混合动力汽车
有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车
目录
01 发展史
03 优点和缺点
02 工作原理 04 未来发展
油电混合动力汽车即燃料（汽油，柴油）和电能的混合，是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车，属 于一种优势互补的技术，也可以归结为集成创新，拿主流的混合动力技术来言，动力源主要是发动机，然后配备 了第二个动力源电池，这二者结合起来进行节能，辅助发动机的电动马达可以在正常行驶中产生强大而平稳的动 力。在起步、加速时，又由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比， 燃油费用更低。因此，车主可以享受更强劲的起步、加速同时还能实现较高水平的燃油经济性。
优点和缺点
优点
缺点
1、和汽油车一样到加油站加油，不用改变汽车的使用习惯；政府和企业推广这种产品也无须投资新建充电装 置或加气站。
2、燃油经济性能高，而且行驶性能优越，油电混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由 于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。
3、动力性优于同排量的单纯内燃机汽车，特别是在起步加速时，电动机可以有效地弥补内燃机低转速扭矩力 不足的弱点
4、减少车内的机械噪音、低速或怠速时采用电动机工作。
1、技术不成熟，相关产品定价过高，电动机和内燃机两套动力系统的造价远比一套动力系统的成本高。
2、长时间高速或匀速行驶不省油。因为混合动力车燃油消耗上的优势主要依靠势能积蓄电力节能，换句话说， 混合动力车在行驶中越是频繁制动减速、或频繁地起步停车就会相对更为节能。而如果处于长时间匀速行驶，其 节能效果就会相应降低。
Hale Waihona Puke 谢谢观看新能源汽车是人们的比较多了，电动汽车的出现，给了人们更多选择的权利，也是给了各个车企再次发展的 机会，机遇与挑战并存，那么抓住这次机遇就会迎来新的发展，不然就可能会被淘汰。从车型优势来说，插电式 混合动力车型在节油环保，动力性等方面确实好于一些燃油车和混合动力车型，甚至国家政策也偏向于插电式混 合动力车型。
混合动力汽车
电机再生制动能量与机械制动能量分配关系
采取以上措施，降低油耗可达30%—50%
三、混合动力汽车的关键技术
混合动力汽车所面临的关键性技术和需要解 决的问题包括以下几个方面： 内燃机与电机耦合功率分配比的最优控制 能量存储装置( 电池) 要具有较高的比功率, 以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要 需要开发高性能的电子控制元件 加快电力驱动系统研究
发动机在较高的负荷率及中高转速下工 作时，发动机的平均效率明显提高。混合 动力汽车通过控制策略并选用了较小功率 的发动机，可使绝大多数的工作点落在发 动机的高效区间。 低速低负荷——纯电动模式 加速爬坡——电机助力联合驱动模可以控 制发动机高速反拖断油，直到怠速恢复供 油止，实现节油的目的，研究表明，控制 发动机断油，可节油5%左右。
四、混合动力汽车的发展前景
与传统型汽车相比混合动力汽车在节能 和排放上胜出一筹。就目前来说,虽然HEV 的价格比传统汽车高出20%左右，但相信随 着各国环境立法的日趋严厉,混合动力汽车 性能的日益提高以及其成本的不断降低, 混 合动力汽车的市场份额将逐渐增大。尽管 从长远来看HEV 只是一种过渡车型,但是在 近二三十年内会有较好的发展前景。
3.2能量存储装置( 电池) 要具有较高的比功率 ,以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要
能量存储装置( 电池) 要具有较高的比功 率,以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需 要。电池还要具有快速充电能力, 以保证制 动时能量能及时回收, 而目前高功率电池往 往存在快速充电接受能力差的问题,还需做 进一步的研究。电池还要提高充放电效率, 这对提高整车工作效率至关重要。
3.1内燃机与电机耦合功率分配比的最优控制
混合动力汽车发动机和电动机要相互配 合工作,而根据运行工况控制它们适时启动 和关闭, 并使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 靠的动力复合装置以及先进的检测系统和 控制策略实现功率的合理分配,以达到低油 耗和良好的动力性目标。
混合动力汽车概念和基本类型
混合动力汽车概念和基本类型一、混合动力汽车的概念从广义上讲，混合动力汽车指至少有两种动力源，靠其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆，也称复合动力汽车。
实际中，混合动力汽车多指以传统内燃机和电动机作为动力源，混合使用热能和电能的汽车。
混合动力汽车电驱动系统通过被采用的动力系统向载荷提供动力。
混合动力电驱动系统示意图二、混合动力汽车的类型（一）、混合动力电动汽车按照能量合成的形式主要分为串联式(ＳＨＥＶ)、并联式(ＰＨＥＶ)、混联式和复合式四种。
1、串联式混合动力系统如下图所示串联式混合动力系统的示意图。
串联式混合动力系统的关键特征是在功率变换其中，两个电功率被放在仪器，该功率变换器其电功率耦合的作用，控制从蓄电池组和发电机到电动机的功率流，或反向控制从电动机到蓄电池组的功率流。
燃油箱、发动机和发电机组成基本能源，而蓄电池则起能量缓冲作用。
2、并联式混合动力系统下图所示为并联式混合动力系统的示意图。
它的关键特征是在机械耦合器中，两个机械功率被加在一起，发动机是基本能源设备，而蓄电池和电动机驱动装置则组成能量缓冲器，此时功率流仅受动力装置发动机和电动机控制。
3、混联式混合动力系统如下图所示为混联式混合动力系统的示意图，这一构造是串联式和并联式结构的组合，它具有两者的主要特性，相比于串联式或并联式的结构，它拥有更多的运行方式。
4、复合式混合动力系统图所示为典型复合式混合动力系统的示意图，它具有与混联式相似的结构。
两者唯一的差异在于电耦合功能有功率变换器转移到蓄电池，并且在电动机或发电机组和蓄电池组之间加入了一个功率变换器。
（二）、按混合程度分类根据混合动力系统中电机输出功率在整个系统输出功率中所占的比重，混合动力系统可分为（微混、轻混、中混、完全混合和插电混合）1、微混和动力系统这种混合动力系统在传统内燃机上的起动电机上加装了皮带驱动起动电机，用来控制发动机的起动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放。
简述混合动力电动汽车的组成
简述混合动力电动汽车的组成摘要：一、混合动力电动汽车的定义与特点二、混合动力电动汽车的组成部件1.动力系统2.电池组3.电机4.燃油发动机5.控制系统6.充电系统7.制动系统8.悬挂系统三、各组成部件的作用与优化四、混合动力电动汽车的优势与应用前景正文：混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，简称HEV）是一种采用燃油发动机与电动机共同驱动的汽车，既具有燃油车的长途驾驶能力，又能在短途城市驾驶时实现低油耗、低排放。
近年来，随着环保意识的增强和新能源汽车技术的不断发展，混合动力电动汽车在全球范围内逐渐受到关注。
一、混合动力电动汽车的定义与特点混合动力电动汽车是一种采用燃油发动机与电动机共同驱动的汽车，通过控制系统智能地分配两种驱动源的功率，实现最佳燃油经济性和环保性能。
混合动力电动汽车具有以下特点：1.低油耗：在低速行驶、加速、爬坡等工况下，优先采用电动机驱动，降低油耗。
2.低排放：在制动过程中，电动机可将多余的能量转化为电能储存在电池组中，减少燃油发动机的排放。
3.纯电动行驶：在短途城市驾驶时，可切换至纯电动模式，实现零排放。
4.驾驶舒适性：混合动力电动汽车在行驶过程中，可自动切换燃油发动机与电动机驱动，减小发动机的抖动，提高驾驶舒适性。
二、混合动力电动汽车的组成部件1.动力系统：负责将燃油发动机和电动机产生的动力传递给驱动轮。
2.电池组：储存电动机回收的制动能量，以及在纯电动模式下为车辆提供动力。
3.电机：在电动模式下为车辆提供动力，同时在制动过程中回收能量。
4.燃油发动机：在混合动力模式下为车辆提供动力，并与电动机协同工作。
5.控制系统：智能地控制燃油发动机和电动机的功率分配，实现最优性能。
6.充电系统：为电池组充电，提高续航里程。
7.制动系统：在制动过程中，将电动机的能量转化为电能储存，提高能量利用率。
8.悬挂系统：提高行驶稳定性，降低噪音、振动和排放。
三、各组成部件的作用与优化1.动力系统：采用高效、轻质的传动部件，降低动力损失，提高燃油经济性。
混合动力汽车研究现状和发展趋势
混合动力汽车研究现状和发展趋势1 绪论1.1 混合动力汽车的定义混合动力汽车的定义：使用两种或两种以上不同的储能器，能源或转换器作驱动能源来推进车辆行驶，其中至少有一种能源提供电能的汽车称为混合动力汽车。
目前我们通常提到的混合动力汽车HEV( Hybrid- Electric Vehicle）是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上作为混合动力装置。
混合动力装置是将发动机做小一点，让一部分动力由电池-电动机系统来承担，既发挥了发动机持续工作时间长、动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点。
混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用人力和电力两套装置开动汽车达到节省燃料和降低排放污染的目的，实用的内燃机既有柴油机又有汽油机，但是共同的特点是排量小、质量轻、速度快、排放好。
电动系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。
混合动力汽车按照能量的合成主要分为串联式和并联式两种。
混合动力汽车与纯电动汽车相比，降低了对电池能量密度和容量的要求，减轻了电池部分的质量，有利于提高汽车的质量利用系数；动力性、续驶里程以及乘员的舒适性都得到了保证；无需增加充电设施，易于推广应用。
与传统的汽车相比，原动机经常处于最佳工况，降低了排放；能量自动回收，提高了能量利用率；采用纯电动行驶模式，可以在特定的区域实现零排放。
混合动力汽车除发动机、电动机、蓄电池等各种单元基础外，重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化，匹配好的系统能达到节省燃料50%、排放下降80%、制动能量回收达到30%。
1.2 混合动力汽车技术研究的目的和意义目前，在石油资源的渐趋匮乏和传统燃油汽车排放所造成环境污染的双重压力下，如何才能减少汽车对不可再生资源的依赖。
据最新数据统计，目前全世界汽车保有量已经达到了10亿辆，平均每6个人就拥有一辆汽车。
而在中国，2011年的汽车产销量已经达到1850.51万辆[1]。
混合动力汽车分类一组
混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV） 是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的 单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功 率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单 独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和 控制策略的不同，形成了多种分类形式。混合 动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界 的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。
混合动力汽车的分类
一.根据混合动力驱动模式，混合动力系统主 要分为以下三类：
（1）串联式混合动力系统 （2）并联式混合动力系统 （3）混联式混合动力系统
1.串联式混合动力系统
串联式混合动力系统由发动机、发电机和电 动机三部分动力总成组成，他们之间用串联方 式组成串联式混合动力汽车动力单元系统，发 动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到 电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽 车。
串联式混合动力汽车的结构如图所示
串联式混合动力汽车的工作原理
串联式混合动力系统一般由发动机直接带动发 电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动 机，由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷 时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发 动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于 启动、加速、爬坡工况时，则由电池组驱动电 动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组 向电池组充电。
工作原理
在电池电量充足时，动力电池驱动电机，提供 整车驱动功率需求，此时发动机不参与工作。 当电池电量消耗到一定程度时，发动机启动， 发动机为电池提供能量对动力电池进行充电。 当电池电量充足时，发动机又停止工作，由电 池驱动电机，提供整车驱动。
优点
1、可纯电动模式运行，所需电池容量小，造价低且不会发 生缺电抛锚现象。
HEV混合动力汽车
混合动力汽车定义1、混合动力汽车-简介混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。
通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。
2、混合动力汽车-优点（1）采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。
需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。
（2）因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。
（3）在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。
（4）有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
（5）可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
（6）可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。
复合动力电动汽车有两种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或称混联）式。
复合动力驱动汽车的缺点是：有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，技术较难，价格较高。
由于"新一代汽车伙伴合作"（PNGV）计划的推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较，认为采用复合动力是实现中级轿车百公里3L油耗的可行方案因此而受到更大的关注。
经过多年研究，混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子。
3、混合动力车的工作原理混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。
以串联混合动力电动汽车为例，介绍一下混合动力电动汽车的工作原理。
在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作。
《新能源汽车概论》B卷(含答案)
《新能源汽车概论》B 卷、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）1.蓄电池的（ ）决定混合动力汽车的加速性能。
A.功率B.使用年限C.循环次数D.记忆性2.现代电动汽车采用再生制动后能节省将近（ ）能量。
A.5%B.8%C.10%D.20%3.混合动力电动汽车在纯电动行驶模式下同样有零排放的效果，由于减少燃油消耗，CO 排放可降低（）以上。
A.50%B.40%C.30%D.20%4.内转子式轮毂电动机采用( )内转子电动机，( )行星减速器。
A.低速，有B.高速、有C.低速、无D.高速、无5.用（ ）表示自动机械式变速器。
A.MTB.DCTC.AMTD.CVT6.空调器是电动汽车辅助子系统中功耗最大的，占所有辅助子系统功耗的是( )。
A.50-65%B. 60-75%C.70-85%D.以上答案都不对7.常规充电方式对电网没有特殊要求，典型的充电时间为8-10小时，SOC 达到（ ）以上。
A.85%B.90%C.95%D.98%8. 采用甲醇作为燃料电池的质量比功率不小于（ ）。
A.150W/kg ；B.250W/kg ；C.200W/kg ；D.100W/kg9.新能源汽车内饰的设计要符合的原则是（ ）。
A.安全B.节能C.人性化D. 安全、节能、人性化10.下列哪项不是飞轮储能电池的组成部分（ ）。
A.储氢合金B.飞轮C.电动机D.发电机和电子电力变换设备二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分）判断下列各题，将正确答案填入对应方框内。
（）1.他励直流电动机在低速时能提供高转矩，广泛应用于传统电动汽车。
（）2.目前燃料电池的能量转化效率仅为40-50%，必须将废热排放出去。
（）3.燃料电池按化学原理将化学能转化成电能，工作方式与内燃机不同。
（）4.轮毂电动机增大簧下质量和轮毂的转动惯量，对车辆的操控有所影响。
（）5.FCEV上的关键装备为DC/DC变换器、驱动电动机及传动系统等。
第八章 混合动力电动汽车
5.再生制动功能 (１)再生制动第一阶段，混合动力汽车在制动过程中可以 通过ISG电动机实现能量回收的作用。再生制动可以分为两 个阶段，再生制动第一阶段和再生制动第二阶段， 汽车运 行中，当离合完全结合，挡位在挡时，驾驶员未踩制动踏 板，且松开油门踏板，进入再生制动第一阶段，制动力矩 主要根据车速而来，车速越高，制动力矩越大。 (２)再生力矩第二阶段，在再生制动第一阶段条件下，踩 下制动踏板，进入再生制动第二阶段，制动力矩主要根据 车速而来，车速越高，制动力矩越大。
二、控制策略
控制策略是混合动力汽车的核心，它根据驾驶员意图和行 驶工况，协调各动力部件间的能量流动，合理进行动力分配， 优化车载能源，提高整车经济性，适当降低排放。 １)当车速较低时，离合器分离，车辆由大功率电动机单独驱 动，以纯电动方式运行。 ２)当车速较高时，当整车需求扭矩在发动机优化工作区间内， 发动机单独工作，提供驱动转矩。 ３)当车辆加速行驶或负荷增大时，发动机与电动机同时提供 驱动转矩。
二、混合动力起停(Stop-Start)系统
所谓的起停系统，其实 就是一套可以在车辆怠速状 态下自动关闭发动机从而起 到降低油耗作用的系统， 它可以在车辆怠速等待状态 下(脚踩制动踏板后)关闭发 动机，转由电动机驱动车内 电器， 而在驾驶员再次发 动车辆的0.1~0.3s之内迅速 作出反应，起动发动机。
电路断开时SMR2和SMR3分步相继断开，如图所示， 然后 HVECU确认各个继电器是否已经断开，这样HV-ECU可确定通过流 过SMR1的电流可判断SMR2是否卡住。
３. 辅助驱动
１)满足动力性需求的辅助驱动 当驾驶员请求的转矩超过发动机的最大转矩时，HCU将控制电 动机参与辅助驱动，满足整车的动力性需求。
２)满足经济性的辅助驱动 将发动机的工作区域稳定在经济的区域，ISG电动机参与的辅 助驱动部分满足驾驶员的动力需求。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
三、混联式混合动力电动汽车
串联式混合动力、并联式混合动力、混联式混合动力三种混合动力驱动系统中发动机 和电动机使用的比例如图５-１８ 所示。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
混联式混合动力电动汽车与串联式和并联式混合动力电动汽车比较，混联式混合动力 电动汽车的结构特点如下: (１)将串联式混合动力电动汽车和并联式混合动力电动汽车相结合，具有两者的优点； (２)与串联式混合动力电动汽车相比，增加了机械动力的传递路线； (３)与并联式混合动力电动汽车相比，增加了电能的传输路线。
电。
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第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
３)恒流/ 恒压充电法 这种充电方法将充电过程分为三个阶段。
(１)预充电阶段 (２)恒流充电阶段 (３)恒压充电阶段 ４)变流充电法
锂离子电池可接受的充电电流随充电时间呈指数规律下降，若充电电流曲线在电池可 接受充电电流曲线(图５-２７ 中曲线１)以上会导致电池电解液发生析气反应，影响电池 寿命。
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第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
５)间歇充电法 间歇充电法是指在充电一段时间后增加一段间歇时间，减少极化现象。
６)脉冲充电法 在脉冲充电过程中，在充电电流大小逼近电池充电可接受电流的基础上，用脉冲电流
对电池充电，充电电流时有时无，充电状态和暂停状态相互交替。
２. 停止充电时机
在全加速工况下，功率除了由发动机提供外，蓄电池组还提供额外的功率，通过发 动机和牵引电动机的转矩耦合，来提供加速所需要的功率，见图５-２３。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理 ４. 减速或制动
这时牵引电动机工作在发电状态下，用于回收再生制动能量，并把回收的能量存储到 蓄电池组内，提高能量的利用率，见图５-２４。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
齿轮耦合是通过啮合齿轮将多个输入动力合成在一起，如图５-７ 所示。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
链或带耦合是通过链条或者皮带将两个动力源输出的动力进行合成，链或带耦合结构 简单、冲击小，但耦合效率较低。 其结构如图５-８ 所示。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
下面以普锐斯为例进行说明。
１. 起动和中低速运行
当车辆起动出发，或者以低速运行时候，主要牵引电动机提供原动力，若蓄电池处于 低荷电状态时候，则发动机立即起动(图５-２１)。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理 ２. 正常工况运行
２. 轻混合动力系统
轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的起动和停止，还能够实现: (１)在减速和制动工况下，对部分能量进行吸收； (２)在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电 机的充电需求之间进行调节。
３. 中混合动力系统
中混合动力系统采用的是高压电机。 另外，中混合动力系统还增加了一个功能:在汽车处 于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不 足，从而更好地提高整车的性能。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
动力合成的规则如何
２. 转速耦合
转速耦合是指在动力系统中两个动力源的输出动力在耦合过程中，两个动力源输出的 转速相互独立，而转矩符合一定的比例关系，最终合成转速是两个动力源输出转速的耦合 叠加，合成转矩则不满足这个叠加关系。 以图５-１５ 所示的三端口配置为例:
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理 ５. 电池组充电
若蓄电池处于低荷电状态时候，则发动机立即起动，见图５-２５。
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第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
一、驱动电机及其控制技术
目前在交流伺服系统中应用的各种控制策略大致可以分为如下三类: (１)针对交流电动机数学模型的控制策略 (２)基于现代控制理论的控制策略 (３)基于智能控制思想的控制策略
混联式混合动力电动汽车具有以下优点: (１)三个动力总成比串联式混合动力电动汽车三个动力总成的功率、质量和体积小； (２)有多种工作模式，节能最佳，有害气体排放达到“超低污染”； (３)发动机可直接驱动车辆，没有机械能￣电能￣机械能的转换过程，能量转换的综合效 率比内燃机汽车高； (４)电动机可独立驱动车辆行驶。 电动机利用低速大转矩特性，带动车辆起步，可在城 市中实现“零污染”行驶。 当车辆需最大输出功率时，电动机可给发动机提供辅助动力， 因此发动机功率可选择较小，燃料经济性比串联式混合动力电动汽车好。
常规的模拟ＰＩＤ 控制系统原理框图如图５-２６ 所示。
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第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
图中，ｒ(ｔ)是给定值，ｙ(ｔ)是系统的实际输出值，给定值与实际输出值构成控制 偏差ｅ(ｔ)为
ｅ(ｔ)作为ＰＩＤ 控制器的输入，ｕ(ｔ)为ＰＩＤ 控制器的输出和被控对象的输入。 可得模拟ＰＩＤ 控制器的控制规律为:
第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理 １. 单发动机电动机模式
在该模式下，电动机所需的能源完全由发动机带动发电机产生，即
２. 单蓄电池组电动机模式
在该模式下，电动机所需的能源完全由发动机带动发电机产生，即
３. 混合牵引模式
在突然加速时电动机所需的能源大于由发动机(运行在最佳工作区时)带动发电机产生 的功率，这时将有蓄电池组来提供一部分功率，该运行模式下功率关系为
第二节 混合动力电动汽车组成与原理
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
还有一种特殊的转矩耦合方式，称为牵引力耦合，在这种耦合方式下，发动机驱动汽 车的前轮(或者后轮)，而电动机驱动汽车的后轮(或者前轮)，通过前后车轮驱动力将两个 动力源提供的动力耦合在一起，如图５-１４ 所示。
串联式混合动力的结构如图５-２ 所示：
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第一节 概述
并联式混合动力的结构如图５-３ 所示：
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第一节 概述
混联式混合动力的结构如图５-４ 所示：
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
一、串联式混合动力电动汽车
典型的串联式混合动力电驱动系统的构造如图５-５ 所示：
混合动力电动汽车
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第一节 概述 第二节 混合动力电动汽车组成与原理 第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
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混合动力电动汽车[1]
第一节 概述
一、混合动力电动汽车分类
一般情况下，混合动力电驱动系含有一个可双向能量流的动力系，如图５-１ 所示。
二、并联式混ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ动力电动汽车
１. 转矩耦合
在转矩耦合中，发动机和电动机的转矩 可以根据需要分别独立控制，但是两者的转 速需要互成比例，机械耦合器将发动机和电 动机的转矩按照一定的比例关系加在一起， 然后把合成后的转矩传递给驱动轮。 可以 用一个三端口的机械配置图说明，如图５６ 所示。
混合动力电动汽车[1]
混合动力电动汽车[1]
第一节 概述 ４. 完全混合动力系统
该混合动力系统中电机和内燃机都可以独立(或在一起)驱动车辆。 因此在低速、缓加 速行驶(如交通堵塞、频繁起步-停车)、车辆起步行驶和倒车等情况下，车辆可以纯电动行 驶；急加速时电机和内燃机一起驱动车辆，并有制动能量回收的能力。
二、混合动力电动汽车基本结构
１)慢充停止判断 (１)半定电流法:半定电流法是当充电电流达到起始充电电流一半的时候停止充电，如 图５-２８ 所示
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第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
(２)定时器控制充电法:定时器控制充电法是由时间来确定，当连续充电达到一定时间 后停止充电，如图５-２９ 所示
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其中，Ｋｐ 为控制器的比例系数；Ｋｉ 为控制器的积分系数；Ｋｄ 为控制器的微分系 数。
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第三节 混合动力电动汽车的主要系统设计
二、动力电池及其管理系统
１. 充电方法
１)恒压充电法 恒定电压充电法是指在充电过程中以恒定电压对电池进行充电。 在这个过程中，充电
电流满足公式:
２)恒定电流充电法 恒定电流充电法是指在充电过程中电压在变化，从而保证全程以恒定不变电流进行充
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第一节 概述
混合动力电动汽车按照能量合成的形式主要分为串联式(ＳＨＥＶ)、并联式(ＰＨＥＶ) 和混联式三种。
根据在混合动力系统中，电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重，混合动力 系统还可以分为以下四类:
１. 微混合动力系统
这种混合动力系统在传统内燃机上的起动电机上加装了皮带驱动起动电机，用来 控制发动机的起动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
磁场耦合是将电动机的转子与发动机的输出轴做成一体，通过磁场作用力将电机输出 动力与发动机输出的动力直接或者间接的耦合在一起，如图５-９ 所示，图中ｋ1，ｋ2 均 等于１。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理
以齿轮耦合为例，一种配置方式是两个传动装置分别位于发动机于转矩耦合器之间 和电动机与转矩耦合器之间，如图５-１０ 所示。
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第二节 混合动力电动汽车组成与原理