《新能源汽车技术》教学课件 第4章 混合动力汽车

4.1混合动力汽车的结构
4.1.3混合动力汽车的智能控制系统
发动机和混合动力系统都分别有各自的ECU和控制软 件，将它们集成在混合动力车辆中后，利用CAN总线将它 们连接起来，实现信息共享和统一指挥。
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实现了当混合动力系统工作时，发动机按混合动力系 统供电电子装置的指令工作。当混合动力系统关闭或有故 障时，发动机按油门踏板指令工作。
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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。混合 动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是 减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。
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4.1混合动力汽车的结构
混合动力汽车常用的动力电池包括飞轮电池、超级电 容、电化学电池和燃料电池等。电池一般是作为混合动力 汽车的辅助能源，只有在汽车起动发动机或电动机辅助驱 动时才使用。
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1.飞轮电池 飞轮电池是一种以动能方式储能量的机械电池，包括
电机/发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮轴承和 真空壳，具有高功率能量比、高功率、长寿命和环境适应 性好。
混合动力汽车
4.1 结构 4.2 分类和工作原理 4.3 普锐斯发动机 4.4 普锐斯底盘 4.5 故障诊断与排除
20世纪90年代以来， 世界各国对改善环保的呼 声日益高涨，各种各样的 电动汽车脱颖而出。但是 电池技术问题阻碍了电动 汽车的应用。现实迫使工 程师们想出了一个两全其 美的办法，开发了一种混 合动力装置的汽车。所谓 混合动力装置就是将电动 机与辅助动力单元组合在 一辆汽车上做驱动力，辅 助动力单元实际上是一台 小型燃料发动机。
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丰田公司近来研发出一种更加完美混合动力方案，将 内燃机和电动机真正融合到了一起，并命名为——活塞发 电线性发动机。
相比传统燃油发动机拥有更大的燃烧室和活塞，活塞 在燃油爆燃所产生的推动力下来回运动，但这次它的任务 并非是向车轮输出动力而是发电。
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2．驱动电机 混合动力汽车的电机可以选择直流电机、交流异步电
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4.1.2混合动力汽车的主要动力总成元件
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1．发动机 混合动力汽车可以广泛地采用四冲程内燃机，利用它
们各自的优势，可以构成不同特点的混合动力系统。
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本田CR-Z混合动力发动机 法拉利混合动力发动机 奥迪Q5混合动力发动机
新能源汽车
主讲人：XXX 教授
第四章
混合动力汽 车
新能源又称非常规能源
通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力 汽车（HEV），即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机） 和电动机作为动力源.也有的发动机经过改造使用其他替 代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。
混合动力汽车使用的电动力系统中包括电动机、发 电机和蓄电池。蓄电池使用的有铅酸电池、镍氢电池和 锂电池，将来应该还能使用氢燃料电池。
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2.超级电容器 超级电容器是一种新型储能装置，它具有充电时间
短、使用寿命长、温度特性好、节约能源和绿色环保等特 点。超级电容器用途广泛。
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3.化学电池 目前，在电动汽车上使用的蓄电池主要是铅酸电池、
镍氢电池和锂离子电池、铅酸电池、锂离子电池都是化学 电池。
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4.燃料电池 燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学
反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通 过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电 能的。
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4.动力分配装置 在并联和混联系统中，机械的动力分配装置是耦合发
动机和电动机功率的关键部件。目前采用的动力复合方式 有转矩复合、速度复合和双桥动力复合。
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电机替代了车上的发电机、电动机和起动机。
4.1混合动力汽车的结构
混合动力驱动有一个加速 功能，如果执行了这个加速 功能，那么电机和内燃机就会发出最大功率（合计总功率 很大）。
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3．蓄电池 蓄电池是新能源汽车的心脏。在汽车上，蓄电池的主
要作用是向用电设备供电。
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4.1混合动力汽车的结构
4.1混合动力汽车的结构
1.混合动力汽车的控制系统有以下的功能： （1）使混合动力汽车的动力性能能够达到或接近现在
内燃机汽车的水平。 （2）最大限度的发挥电动机驱动的辅助作用，使混合
动力汽车的燃油消耗量尽量降低，实现发动机的节能化。 （3）实现多能源控制，混合动力汽车关键的控制技术，
混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越， 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。简单地说， 就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更低。而且，辅助 发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因 此，车主在享受更强劲的起步、加速的同时，还能实现较 高水平的燃油经济性。
机、永磁同步电机和开关磁阻电机等。
直流电机 永磁同步电机
交流异步电机 开关磁阻电机
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随着混合动力汽车的发展，直流电机已经很少采用， 多数采用了交流异步电机和永磁同步电机，开关磁阻电机 的应用也得到重视，还可以采用特种电机作为混合动力汽 车的驱动电机，例如现在正在研究的轮毂电机就很有前景。
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4.4.1混合动力汽车的定义
混合动力汽车(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。
4.1混合动力汽车的结构
在目前实际生活中Байду номын сангаас混合动力汽车多半采用传统的内 燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套 系统开动汽车。使用的内燃机既有柴油机又有汽油机，因 此可以使用传统汽油或者柴油，也有的发动机经过改造使 用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。