混合动力汽车结构原理精品PPT课件
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混合动力汽车结构原理ppt课件
在市郊行驶时，发动机一发电机组发电，并向动力电池组充电，增加车辆的续驶里程。 在城市行驶时，发动机--发电机组停止工作，依靠动力电池组的电能驱动，实行“无污 染”的行驶。Coaster SHEV在制动时，能够实现再生制动回收能量。
9
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
7
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
Coaster SHEV的发动机一发电机组装在汽车的前部，发动机与发电机用一个 增速器互相连接。发动机为D-4型1.5L直喷式汽油发动机。
发动机保持在最佳状态下运转，由于转速比较低，而且是平稳地连续运转， 在排气系统中采用了三元催化剂。因此，动力性能好，有害废气排放量大大 地减少，噪声也有所降低。
8
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
采用了密封式铅酸电池组和交流感应电动机作为驱动电动机。驱动电动机的功率为70kW， 驱动电动机经过减速器来驱动SHEV的后轮行驶。
动力电池组的电能，可以经过变频器输送供应驱动电动机。发动机一发电机组所发出的 电能，可以经过变频器输送到驱动电动机，也可以输入到动力电池组中。
动力电池组采用镍氢电池，驱动和再生制动时提供电能和回收电能。 驱动电机采用100KW交流感应电机，经过减速器后驱动前轮行驶。
4
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
►管理系统
Series—SHEV的多能源动力总成管理模块，对动力电池组的充、放 电，动力电池组中每个电池状态进行监控和检查。镍氢电池组由中 央控制器中的电池管理模块控制，当动力电池组的电能下降到40％ 时，立即自动启动柴油机。发电机组进行发电，并使动力电池组恢 复到50％的充电状态。
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混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
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混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
Coaster SHEV的发动机一发电机组装在汽车的前部，发动机与发电机用一个 增速器互相连接。发动机为D-4型1.5L直喷式汽油发动机。
发动机保持在最佳状态下运转，由于转速比较低，而且是平稳地连续运转， 在排气系统中采用了三元催化剂。因此，动力性能好，有害废气排放量大大 地减少，噪声也有所降低。
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混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
采用了密封式铅酸电池组和交流感应电动机作为驱动电动机。驱动电动机的功率为70kW， 驱动电动机经过减速器来驱动SHEV的后轮行驶。
动力电池组的电能，可以经过变频器输送供应驱动电动机。发动机一发电机组所发出的 电能，可以经过变频器输送到驱动电动机，也可以输入到动力电池组中。
动力电池组采用镍氢电池，驱动和再生制动时提供电能和回收电能。 驱动电机采用100KW交流感应电机，经过减速器后驱动前轮行驶。
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混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
►管理系统
Series—SHEV的多能源动力总成管理模块，对动力电池组的充、放 电，动力电池组中每个电池状态进行监控和检查。镍氢电池组由中 央控制器中的电池管理模块控制，当动力电池组的电能下降到40％ 时，立即自动启动柴油机。发电机组进行发电，并使动力电池组恢 复到50％的充电状态。
混动汽车构造与工作原理[可修改版ppt]
![混动汽车构造与工作原理[可修改版ppt]](https://img.taocdn.com/s3/m/e502d59f0242a8956bece493.png)
混合动力汽车构造与工作原理
六、混合动力电动汽车的发展
1. 国外混合动力汽车的技术发展状况 （1）日本 从目前世界范围内的整个形势来看，日本是 电动汽车技术发展速度最快的少数几个国家之一，特别是 在发展混合动力电动汽车方面，日本居世界领先地位 （2） 欧美等国
混合动力汽车构造与工作原理
2. 我国混合动力汽车的发展现状 目前我国各大汽车集团都在进行混合动力电动汽车研 发，多数以混合动力电动客车为主。一汽研发的红旗HQ3 于2006年投产；而广州本田更是紧跟丰田的步伐，也推出 了多款混合动力车；上汽集团与通用签署协议，将联手开 发混合动力轿车和公交客车；上海别克君越eco-hybrid油 电混合动力车是国内第一款中高档量产混合动力车型。
混合动力汽车构造与工作原理
②这些能量转换装置至少要从两种不同的能量储存 装置吸取能量；
③从储能装置流向车轮的这些通道，至少有一条是 可逆的。
如果可逆的储能装置供应的是电能时，则称作混合 动力电动车。
混合动力汽车构造与工作原理
四、液压蓄能式混合动力汽车HHV
HHV最初由Volvo Flygmotor在20世纪80年代开发，其 主要应用于巴士、货车等重型车辆。HHV使用的动力是液 力马达及传统的燃油（气）车的发动机。液力系统主要由 液压泵（马达）、液力储存器和液体罐等组成。
比亚迪秦
混合动力汽车构造与工作原理
3. 插电式混合汽车的优点
（1）在局部地区或短距离上下班行驶，可以作为纯电 动汽车使用，用家里的电源对车上电池充电，不使用汽油。
（2）利用晚上电网的低谷电对电池充电，可以提高电 网效率。
（3）加满油箱，PHEV 行驶里程可以与混合动力汽车和 内燃机汽车相媲美。
（4） 车辆寿命期间的维修成本低。
电动汽车结构与原理 第三章 混合动力电动汽车ppt课件
发动机和电动机混合驱动。 • ◇为电力辅助型的燃油车，可降低排放和燃油消耗。 • ◇当发动机提供的功率大于驱动电动车所需的功率或者
再生制动时，电动机工作在发电机状态，将多余的能量 充入电池。
3.1.3 并联混合动力电动汽车
• 优点 • ◇只有发动机和电动机两个动力总成，两者的功率可以等
于50%~100%车辆驱动功率，比SHEV三个动力总成的功率、 质量和体积小很多。 • ◇发动机可直接驱动车辆，没有SHEV发动机的机械能—电 能—机械能的转换过程，能量转换的综合效率比SHEV高。 车辆需要最大输出功率时，电动机可以给发动机提供额外的 辅助动力，因此发动机功率可选择较小，燃油经济性比 SHEV好. • ◇与电动机配套的动力电池组容量较小，使整车质量减小。 • ◇电动机(如ISG)可带动发动机起动，调节发动机的输出功 率，使发动机基本稳定在高效率、低污染状态下工作。发动 机带动电机发电向电池组充电，可延长续驶里程。
动力大客车。 • ◇并联HEV：轿车。如本田Insight。 • ◇混联HEV：轿车。如丰田Prius。 • ◇纯电动汽车：小型或微型车。如Nissan
Hypermini
3.1.5 混合动力电动汽车的比较
结构模式
串联HEV
并联HEV
混联HEV
动力总成
发动机、发电机、电 发动机、电动/发电 发动机、电动/发电机、
3.1.5 混合动力电动汽车的比较
• 结构的比较
油箱
串联HEV
蓄电池
油箱
并联HEV
蓄电池
混联HEV
油箱 蓄电池
发动机 发电机
功率转换器
电动机
发动机
功率转换器 电动机
发动机 发电机
功率转换器
再生制动时，电动机工作在发电机状态，将多余的能量 充入电池。
3.1.3 并联混合动力电动汽车
• 优点 • ◇只有发动机和电动机两个动力总成，两者的功率可以等
于50%~100%车辆驱动功率，比SHEV三个动力总成的功率、 质量和体积小很多。 • ◇发动机可直接驱动车辆，没有SHEV发动机的机械能—电 能—机械能的转换过程，能量转换的综合效率比SHEV高。 车辆需要最大输出功率时，电动机可以给发动机提供额外的 辅助动力，因此发动机功率可选择较小，燃油经济性比 SHEV好. • ◇与电动机配套的动力电池组容量较小，使整车质量减小。 • ◇电动机(如ISG)可带动发动机起动，调节发动机的输出功 率，使发动机基本稳定在高效率、低污染状态下工作。发动 机带动电机发电向电池组充电，可延长续驶里程。
动力大客车。 • ◇并联HEV：轿车。如本田Insight。 • ◇混联HEV：轿车。如丰田Prius。 • ◇纯电动汽车：小型或微型车。如Nissan
Hypermini
3.1.5 混合动力电动汽车的比较
结构模式
串联HEV
并联HEV
混联HEV
动力总成
发动机、发电机、电 发动机、电动/发电 发动机、电动/发电机、
3.1.5 混合动力电动汽车的比较
• 结构的比较
油箱
串联HEV
蓄电池
油箱
并联HEV
蓄电池
混联HEV
油箱 蓄电池
发动机 发电机
功率转换器
电动机
发动机
功率转换器 电动机
发动机 发电机
功率转换器
混合动力汽车的分类与工作原理课件
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
完全混合动力汽车采用了272 ~ 650 V的高压起动电机， 混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统 的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混 合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
5 外插电式混合动力汽车
外插电式混合动力汽车[off-vehicle/externally chargeable hybrid electric vehicle(plug-in hybrid electric vehicle)]可以在正常使用情况下从非车载装置中 获取能量。
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
3.混联式混合动力汽车
混 联 式 混 合 动 力 汽 车 在 结 构 上 综 合 了 串 联 式 混 合 动 力 汽车 和并联式混合动力汽车的特点，它主要偏向于并联结构，但又 包含一些串联结构的特点。与串联式混合动力汽车相比，混联 式混合动力汽车增加了机械动力传输路线；与并联式混合动力 汽车相比，混联式混合动力汽车增加了电能的传输路线。混联 式混合动力系统的示意图和能量流分别如图4-21和图4-22所示。
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
完全混合动力汽车采用了272 ~ 650 V的高压起动电机， 混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统 的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混 合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
混合动力汽车的分类与工作原理
4 完全混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
5 外插电式混合动力汽车
外插电式混合动力汽车[off-vehicle/externally chargeable hybrid electric vehicle(plug-in hybrid electric vehicle)]可以在正常使用情况下从非车载装置中 获取能量。
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
3.混联式混合动力汽车
混 联 式 混 合 动 力 汽 车 在 结 构 上 综 合 了 串 联 式 混 合 动 力 汽车 和并联式混合动力汽车的特点，它主要偏向于并联结构，但又 包含一些串联结构的特点。与串联式混合动力汽车相比，混联 式混合动力汽车增加了机械动力传输路线；与并联式混合动力 汽车相比，混联式混合动力汽车增加了电能的传输路线。混联 式混合动力系统的示意图和能量流分别如图4-21和图4-22所示。
混合动力汽车构造与工作原理资料PPT教案
第51页/共89页
4. 功率（W、kW） 在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的 能量，电池的功率决定混合动力汽车的加速性能。 （1）比功率（W/kg） 电池的比功率是指电池单位质量中所具有的电能的 功率。 （2）功率密度（W/L） 电池的功率密度是指电池单位体积中所具有的电能 的功率 。
第52页/共89页
第47页/共89页
二、蓄电池主要性能指标
1. 电压（V） （1）电动势 电池正极和负极之间的电位差E。 （2）开路电压 电池在开路时的端电压，一般开路电压与电池的电动 势近似相等。 （3）额定电压 电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
第48页/共89页
（4）工作电压 （负载电压、放电电压）在电池两端接上负载R后， 在放电过程中显示出的电压。 （5）终止电压 电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的 电压将逐渐降低，当电池不宜再继续放电时，电池的最 低工作电压称为终止电压。
制动能量回收
第24页/共89页
3. 并联式混合动力驱动系统两种基本控制模式 （1）发动机辅助混合动力模式 （2）电机辅助混合动力模式
第25页/共89页
4. 日产风雅混合动力汽车混合动力系统 （1）混合动力系统结构
日产风雅混合动力系统的结构 1-离合器2 2-电子控制式7挡自动变速器 3-电机 4-离合器力汽车HHV
HHV最初由Volvo Flygmotor在20世纪80年代开发，其主 要应用于巴士、货车等重型车辆。HHV使用的动力是液力 马达及传统的燃油（气）车的发动机。液力系统主要由液 压泵（马达）、液力储存器和液体罐等组成。
HHV的特点是可使用液压泵（马达）可单独或同时和 传统内燃机动力驱动汽车行驶。
3. 通用汽车公司Series-SHEV汽车的结构组成
4. 功率（W、kW） 在一定的放电制度下，电池在单位时间内所输出的 能量，电池的功率决定混合动力汽车的加速性能。 （1）比功率（W/kg） 电池的比功率是指电池单位质量中所具有的电能的 功率。 （2）功率密度（W/L） 电池的功率密度是指电池单位体积中所具有的电能 的功率 。
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第47页/共89页
二、蓄电池主要性能指标
1. 电压（V） （1）电动势 电池正极和负极之间的电位差E。 （2）开路电压 电池在开路时的端电压，一般开路电压与电池的电动 势近似相等。 （3）额定电压 电池在标准规定条件下工作时应达到的电压。
第48页/共89页
（4）工作电压 （负载电压、放电电压）在电池两端接上负载R后， 在放电过程中显示出的电压。 （5）终止电压 电池在一定标准所规定的放电条件下放电时，电池的 电压将逐渐降低，当电池不宜再继续放电时，电池的最 低工作电压称为终止电压。
制动能量回收
第24页/共89页
3. 并联式混合动力驱动系统两种基本控制模式 （1）发动机辅助混合动力模式 （2）电机辅助混合动力模式
第25页/共89页
4. 日产风雅混合动力汽车混合动力系统 （1）混合动力系统结构
日产风雅混合动力系统的结构 1-离合器2 2-电子控制式7挡自动变速器 3-电机 4-离合器力汽车HHV
HHV最初由Volvo Flygmotor在20世纪80年代开发，其主 要应用于巴士、货车等重型车辆。HHV使用的动力是液力 马达及传统的燃油（气）车的发动机。液力系统主要由液 压泵（马达）、液力储存器和液体罐等组成。
HHV的特点是可使用液压泵（马达）可单独或同时和 传统内燃机动力驱动汽车行驶。
3. 通用汽车公司Series-SHEV汽车的结构组成
丰田混合动力解读PPT优秀课件
丰田雷凌双擎动力结构图
发动机
MG1
起步时：
驾驶员按下点火开关后，PCU动力控制单元会向 MG2电机通电，MG2电机逆向旋转。带动车轮（齿 圈）正向转动，车子缓慢前进。 当稍微用力踩下油门踏板时，MG2电机会获得更多 的电力，车辆就会加速前进。 由于MG2电机功率很大（53KW），低速扭矩也很 大（400Nm）。在PCU的控制下，车子加速十分的 有力，即便只靠MG2电机也可把车辆加速到一个相当 的速度！ 起步过程充分发挥了MG2电机低速高扭的特性，以 弥补阿特金森发动机低速扭力不足的特性。
太阳轮、行星架、齿圈中的任何两个
固定、整个行星齿轮组一起固定，作 为整体输出，传动比为1:1输出，没有 传动比的变化。
原理
动力分配装置 太阳轮与发电机MG1相连 行星架与发动机相连 齿圈与车轮相连
发动机
MG1
马达减速装置 太阳轮与起动机MG2相连 行星架齿轮固定 齿圈与车轮相连
MG2
HV电池
PCU动力 控制单元
MG2
发动机
MG1
发动机启动（怠速运转热车）：
PCU向MG1通电流，MG1发电机顺时针转动，并带 动发动机启动，整个过程及其快速而平顺。 发动机启动后，怠速运转，发动机带动行星齿轮架正 向旋转，带动太阳齿轮（MG1）正向旋转。MG1发出 交流电，经PCU里的逆变器和电压变换器变成低压直流 电并给电池组充电
MG2
发动机
MG1
MG2
小负荷加速（《40km/h）
主要靠MG2电机推动车轮。MG1继续向MG2供电并通过PCU向动力电池充电。此 后，MG2速度继续提升，直到车辆达到目的速度。
发动机
MG1
MG2
大负荷加速
面对重负荷加速（如载重起动）等需要大动力的情况。发动机感知油门踏板的信 号，将转速提高，使发动机进入其动力区间，发动机的功率大大提升。因为发动 机的扭矩提升进而带动外齿圈获得动力提升，同时电池组也会向MG2电机供电， 使其进入最大功率。车辆的加速性能大大提升。
发动机
MG1
起步时：
驾驶员按下点火开关后，PCU动力控制单元会向 MG2电机通电，MG2电机逆向旋转。带动车轮（齿 圈）正向转动，车子缓慢前进。 当稍微用力踩下油门踏板时，MG2电机会获得更多 的电力，车辆就会加速前进。 由于MG2电机功率很大（53KW），低速扭矩也很 大（400Nm）。在PCU的控制下，车子加速十分的 有力，即便只靠MG2电机也可把车辆加速到一个相当 的速度！ 起步过程充分发挥了MG2电机低速高扭的特性，以 弥补阿特金森发动机低速扭力不足的特性。
太阳轮、行星架、齿圈中的任何两个
固定、整个行星齿轮组一起固定，作 为整体输出，传动比为1:1输出，没有 传动比的变化。
原理
动力分配装置 太阳轮与发电机MG1相连 行星架与发动机相连 齿圈与车轮相连
发动机
MG1
马达减速装置 太阳轮与起动机MG2相连 行星架齿轮固定 齿圈与车轮相连
MG2
HV电池
PCU动力 控制单元
MG2
发动机
MG1
发动机启动（怠速运转热车）：
PCU向MG1通电流，MG1发电机顺时针转动，并带 动发动机启动，整个过程及其快速而平顺。 发动机启动后，怠速运转，发动机带动行星齿轮架正 向旋转，带动太阳齿轮（MG1）正向旋转。MG1发出 交流电，经PCU里的逆变器和电压变换器变成低压直流 电并给电池组充电
MG2
发动机
MG1
MG2
小负荷加速（《40km/h）
主要靠MG2电机推动车轮。MG1继续向MG2供电并通过PCU向动力电池充电。此 后，MG2速度继续提升，直到车辆达到目的速度。
发动机
MG1
MG2
大负荷加速
面对重负荷加速（如载重起动）等需要大动力的情况。发动机感知油门踏板的信 号，将转速提高，使发动机进入其动力区间，发动机的功率大大提升。因为发动 机的扭矩提升进而带动外齿圈获得动力提升，同时电池组也会向MG2电机供电， 使其进入最大功率。车辆的加速性能大大提升。
混合动力原理ppt课件
电压 转换器
变频器
201.6 V AC
发电
发电
驱动
驱动
空调压缩机
转换器
变频器
DC(直流) AC(交流)
蓄电池存储再生制动过程中MG2产生的电能和MG1产生的能量。HV蓄电池在车辆起步阶段或者需要额外动力辅助时为MG2提供电能。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
HV蓄电池
THS(2001-2003年的Prius)
外部噪音(dB(A))
1.5升普通汽油车
安静
发动机
混动卡罗拉搭载的发动机为丰田的1.8升8ZR高膨胀率循环汽油发动机(阿特金森)，采用了VVT-i智能可变气门正时控制技术和ETCS-i智能电子节气门控制技术。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
混合动力变速驱动桥
混合动力变速驱动桥包括MG1、MG2和行星齿轮组，并且在这些组件的配合下，通过无级变速(CVT)使车辆平稳地行驶。
混合动力系统的结构与技术
根据驱动系统的配置和组合方式(即能量合成的方式)不同，分为串联式、并联式和混联(串并联)式三种组合方式。
混合动力系统的结构型式及工作原理
混合动力系统的结构与技术
串联式
并联式
混联式
①高效率的发动机
混合动力系统的关键技术
混合动力系统的结构与技术
②电机(电动机/发电机)
③蓄电池
性能优势
发动机运转后加速
普通中级三厢车(4AT)
时间
加速度
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的优势
性能优势
静谧性
丰田油电混合动力系统可以在低、中速时仅使用电动机驱动车辆，靠蓄电池电力驱动的电动机是一种非常安静的动力源，因此在电动机驱动时明显比发动机驱动安静得多。
变频器
201.6 V AC
发电
发电
驱动
驱动
空调压缩机
转换器
变频器
DC(直流) AC(交流)
蓄电池存储再生制动过程中MG2产生的电能和MG1产生的能量。HV蓄电池在车辆起步阶段或者需要额外动力辅助时为MG2提供电能。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
HV蓄电池
THS(2001-2003年的Prius)
外部噪音(dB(A))
1.5升普通汽油车
安静
发动机
混动卡罗拉搭载的发动机为丰田的1.8升8ZR高膨胀率循环汽油发动机(阿特金森)，采用了VVT-i智能可变气门正时控制技术和ETCS-i智能电子节气门控制技术。
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的系统构成
混合动力变速驱动桥
混合动力变速驱动桥包括MG1、MG2和行星齿轮组，并且在这些组件的配合下，通过无级变速(CVT)使车辆平稳地行驶。
混合动力系统的结构与技术
根据驱动系统的配置和组合方式(即能量合成的方式)不同，分为串联式、并联式和混联(串并联)式三种组合方式。
混合动力系统的结构型式及工作原理
混合动力系统的结构与技术
串联式
并联式
混联式
①高效率的发动机
混合动力系统的关键技术
混合动力系统的结构与技术
②电机(电动机/发电机)
③蓄电池
性能优势
发动机运转后加速
普通中级三厢车(4AT)
时间
加速度
混动卡罗拉的结构型式与工作原理
混动卡罗拉的优势
性能优势
静谧性
丰田油电混合动力系统可以在低、中速时仅使用电动机驱动车辆，靠蓄电池电力驱动的电动机是一种非常安静的动力源，因此在电动机驱动时明显比发动机驱动安静得多。
混合动力汽车PPT
7
HEV车型
2015款530Le 插电式混合动力
8
HEV车型
2015款保时捷卡宴S E-hybrid 外观方面Cayenne S Hybrid的特点主要在于配色，除了在前翼子板侧面增加了一个
“e-hybrid”之外，车型标识的字体背景以及刹车卡钳都采用了青柠绿配色。这个 配色被用于所有有插电式混合动力的保时捷车型上，包括918 Spyder。
17
按照动力系统结构形式
并联式混合动力汽车的驱动方式
① 驱动力合成式；② 转矩合成式(双轴式和单轴式)；③ 转速合成式
串并混 联联联 式式式
E-发动机；M-电动机；B-蓄电池
18
并联式代表
串并混 联联联 式式式
19
串并混
联联联
按照动力系统结构形式
式式式
混联式结构图 混联式动力流程图
特点：混联式驱动系统充分发挥了串
统，其中发动机的最大输出功率99马力，电动机最大输出功率72马力。官方 公布该车的百公里综合油耗为4.2L/100km。
5
HEV车型
2015款Accord Hybrid 搭载于雅阁车型上这套i-MMD系统由四大主要部分组成：2.0L DOHC i-
VTEC发动机、电动CVT系统、PCU功率控制单元和高功率锂离子电池组。搭 载i-MMD系统的雅阁Hybrid 0-60km的加速时间为3.9秒，在日本JC08工况 下的油耗测试值最低为30km/L，即大约3.3L/100km。
1902，法国人H.Krieger（采用两个独立的直流电动机驱动前轮） 1903，法国人Camille Jenatzy（6hp的汽油发动机和14hp的电动机相组合）
1903，Lohner. Porsche（发电制动） 1975，Victor Wouk博士（Buick Skylark型并联式混合动力电动汽车）
HEV车型
2015款530Le 插电式混合动力
8
HEV车型
2015款保时捷卡宴S E-hybrid 外观方面Cayenne S Hybrid的特点主要在于配色，除了在前翼子板侧面增加了一个
“e-hybrid”之外，车型标识的字体背景以及刹车卡钳都采用了青柠绿配色。这个 配色被用于所有有插电式混合动力的保时捷车型上，包括918 Spyder。
17
按照动力系统结构形式
并联式混合动力汽车的驱动方式
① 驱动力合成式；② 转矩合成式(双轴式和单轴式)；③ 转速合成式
串并混 联联联 式式式
E-发动机；M-电动机；B-蓄电池
18
并联式代表
串并混 联联联 式式式
19
串并混
联联联
按照动力系统结构形式
式式式
混联式结构图 混联式动力流程图
特点：混联式驱动系统充分发挥了串
统，其中发动机的最大输出功率99马力，电动机最大输出功率72马力。官方 公布该车的百公里综合油耗为4.2L/100km。
5
HEV车型
2015款Accord Hybrid 搭载于雅阁车型上这套i-MMD系统由四大主要部分组成：2.0L DOHC i-
VTEC发动机、电动CVT系统、PCU功率控制单元和高功率锂离子电池组。搭 载i-MMD系统的雅阁Hybrid 0-60km的加速时间为3.9秒，在日本JC08工况 下的油耗测试值最低为30km/L，即大约3.3L/100km。
1902，法国人H.Krieger（采用两个独立的直流电动机驱动前轮） 1903，法国人Camille Jenatzy（6hp的汽油发动机和14hp的电动机相组合）
1903，Lohner. Porsche（发电制动） 1975，Victor Wouk博士（Buick Skylark型并联式混合动力电动汽车）
混合动力汽车构造与工作原理资料课件
混合动力汽车构造与工作原理资料课件
目录
混合动力汽车概述混合动力汽车构造混合动力汽车工作原理混合动力汽车的应用与未来发展
01
CHAPTER
混合动力汽车概述
20世纪90年代，日本企业开始研发混合动力技术。
起步阶段
快速发展阶段
成熟阶段
进入21世纪，随着环保需求的提高和电池技术的进步，混合动力汽车开始大规模商业化。
详细描述
在混联式混合动力系统中，发动机、发电机和电动机通过复杂的传动机构连接，可以实现串联式和并联式两种工作模式的切换。这种工作原理结合了串联式和并联式的优点，能够在不同的行驶工况下实现高效的能源利用、较低的排放和更高的动力性能。
04
CHAPTER
混合动力汽车的应用与未来发展
混合动力汽车在城市交通中具有广泛应用，适合城市日常通勤和短途旅行。
发动机类型
分析发动机的性能参数，如功率、扭矩、燃油经济性等。
发动机性能
描述发动机在混合动力汽车中的布局方式，如前置、中置或后置。
发动机布局
03
电机布局
描述电机在混合动力汽车中的布局方式，如前驱、后驱或四驱。
01
电机类型
介绍混合动力汽车所使用的电机类型，如直流电机、交流感应电机等。
02
电机性能
分析电机的性能参数，如功率、扭矩、效率等。
城市交通
混合动力汽车在物流运输领域也得到了应用，能够满足城市快递、货物配送等需求。
物流运输
混合动力汽车也逐渐在公共交通领域得到应用，如公交车、出租车等。
公共交通
技术升级与改进
随着技术的不断进步，未来混合动力汽车将进一步优化，提高燃油效率和性能。
THANKS
感谢您的观看。
目录
混合动力汽车概述混合动力汽车构造混合动力汽车工作原理混合动力汽车的应用与未来发展
01
CHAPTER
混合动力汽车概述
20世纪90年代，日本企业开始研发混合动力技术。
起步阶段
快速发展阶段
成熟阶段
进入21世纪，随着环保需求的提高和电池技术的进步，混合动力汽车开始大规模商业化。
详细描述
在混联式混合动力系统中，发动机、发电机和电动机通过复杂的传动机构连接，可以实现串联式和并联式两种工作模式的切换。这种工作原理结合了串联式和并联式的优点，能够在不同的行驶工况下实现高效的能源利用、较低的排放和更高的动力性能。
04
CHAPTER
混合动力汽车的应用与未来发展
混合动力汽车在城市交通中具有广泛应用，适合城市日常通勤和短途旅行。
发动机类型
分析发动机的性能参数，如功率、扭矩、燃油经济性等。
发动机性能
描述发动机在混合动力汽车中的布局方式，如前置、中置或后置。
发动机布局
03
电机布局
描述电机在混合动力汽车中的布局方式，如前驱、后驱或四驱。
01
电机类型
介绍混合动力汽车所使用的电机类型，如直流电机、交流感应电机等。
02
电机性能
分析电机的性能参数，如功率、扭矩、效率等。
城市交通
混合动力汽车在物流运输领域也得到了应用，能够满足城市快递、货物配送等需求。
物流运输
混合动力汽车也逐渐在公共交通领域得到应用，如公交车、出租车等。
公共交通
技术升级与改进
随着技术的不断进步，未来混合动力汽车将进一步优化，提高燃油效率和性能。
THANKS
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项目四-混合动力电动汽车课件.ppt
➢ 与传统汽车的最大区别在于其动力系统，混合动力电动汽车 通常至少拥有两个动力源和两个能量储存系统。
➢ 混合动力电动汽车（视频）
引导问题2： 混合动力电动汽车有哪些分类？
➢ 根据2010年颁布的QC/T 837—2010《混合动力电动汽车类 型》，混合动力电动汽车的有多种分类方式：
➢ 根据驱动系统能量流和功率流的配置结构关系，混合动力电 动汽车可分为串联式、并联式、混联式。
微度混合动力电动汽车的BSG系统
引导问题2： 混合动力电动汽车有哪些分类？
３. 根据内燃机和电动机的功率大小及混合程度分类
(2)轻度混合动力电动汽车(Mild Hybrids)
电池、电动 机功率所占 的比例增大
内燃机功率 所占的比例 相对减少
辅助电机被安装在发动机和 变速器之间，作为辅助动力 源与主要动力相连，当行驶 中需要更大的驱动力时，被 用作电动机，当需要重新起 动发动机时，被用作起动机， 在减速制动，进行能量回收 时，被用作发电机。
小
在前述第一种分类法中提到的串联式混 合动力电动汽车与并联式混合动力电动 汽车既可以是电量维持型也可以是汽车有哪些分类？
(１)电量维持型(或内燃机主动型)混合动力电动汽车
在电量维持型混合动力电动汽车中，内燃机功率占整个系统功率的 百分比较大，电动机功率占整个系统功率的百分比较小，蓄电池组仅提供 车辆行驶时的峰值功率。其蓄电池组容量一般较小，车辆行驶前后的蓄电 池组荷电状态 ＳＯＣ 主要依靠内燃机带动发电机发电或能量回馈来维持， 一般不需外界能量源给蓄电池组补充充电。
串联式混合动力电动汽车的运行工况分析
③ 减速/制动工况： 电动 机把驱动轮的动能转化为 电能，并通过功率转换器
给蓄电池充电。
串联式混合动力电动汽车功能部件分布
➢ 混合动力电动汽车（视频）
引导问题2： 混合动力电动汽车有哪些分类？
➢ 根据2010年颁布的QC/T 837—2010《混合动力电动汽车类 型》，混合动力电动汽车的有多种分类方式：
➢ 根据驱动系统能量流和功率流的配置结构关系，混合动力电 动汽车可分为串联式、并联式、混联式。
微度混合动力电动汽车的BSG系统
引导问题2： 混合动力电动汽车有哪些分类？
３. 根据内燃机和电动机的功率大小及混合程度分类
(2)轻度混合动力电动汽车(Mild Hybrids)
电池、电动 机功率所占 的比例增大
内燃机功率 所占的比例 相对减少
辅助电机被安装在发动机和 变速器之间，作为辅助动力 源与主要动力相连，当行驶 中需要更大的驱动力时，被 用作电动机，当需要重新起 动发动机时，被用作起动机， 在减速制动，进行能量回收 时，被用作发电机。
小
在前述第一种分类法中提到的串联式混 合动力电动汽车与并联式混合动力电动 汽车既可以是电量维持型也可以是汽车有哪些分类？
(１)电量维持型(或内燃机主动型)混合动力电动汽车
在电量维持型混合动力电动汽车中，内燃机功率占整个系统功率的 百分比较大，电动机功率占整个系统功率的百分比较小，蓄电池组仅提供 车辆行驶时的峰值功率。其蓄电池组容量一般较小，车辆行驶前后的蓄电 池组荷电状态 ＳＯＣ 主要依靠内燃机带动发电机发电或能量回馈来维持， 一般不需外界能量源给蓄电池组补充充电。
串联式混合动力电动汽车的运行工况分析
③ 减速/制动工况： 电动 机把驱动轮的动能转化为 电能，并通过功率转换器
给蓄电池充电。
串联式混合动力电动汽车功能部件分布
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机进行控制的优点。使发动机可稳定于高效区或低排放区附近工作。 ► 该结构尤其适合于难与驱动轮进行机械连接的高效发动机 如燃气轮机
斯特林发动机等。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 结构弊端
► 串联式HEV动力传动系的综合效率较低，这是因为发动机输出的机械能 由发电机转化为电能，再由电动机将电能转化为机械能用来驱动汽车。 途经两次能量转换，中间必然伴随能量损失。
► 另外它的三个动力总成，发动机，发电机，电动机，也会给系统总布置 带来困难并使成本增加。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车 ▪ 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
► 特点
▪ APU采用柴油发电机组。柴油机装在行李箱的前部，是同类产品中尺寸最
小、质量最轻和最省油的涡轮增压直喷式柴油机。
▪ 动力电池组采用镍氢电池，驱动和再生制动时提供电能和回收电能。 ▪ 驱动电机采用100KW交流感应电机，经过减速器后驱动前轮行驶。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
▪ Coaster SHEV的发动机一发电机组装在汽车的前部，发动机与发电机用一个 增速器互相连接。发动机为D-4型1.5L直喷式汽油发动机。
▪ 发动机保持在最佳状态下运转，由于转速比较低，而且是平稳地连续运转， 在排气系统中采用了三元催化剂。因此，动力性能好，有害废气排放量大大 地减少，噪声也有所降低。
混合动力汽车结构
► 并联式混合动力汽车
▪ 结构特点
▪ 发动机与电动机呈并联结构。 ▪ 以发动机为主动力，电动机作为辅助动力，其作用是让发动机尽量
靠近最有效率状态，从而达到节油的效果。工作时共同驱动，或各 自单独驱动车辆。 ▪ 保留了常规汽车的动力传递方式，发动机通过机械传动机构可以直 接驱动车辆，燃油能量利用效率较高。 ▪ 适合高速公路等稳定行驶路况。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
►管理系统
▪ Series—SHEV的多能源动力总成管理模块，对动力电池组的充、放 电，动力电池组中每个电池状态进行监控和检查。镍氢电池组由中 央控制器中的电池管理模块控制，当动力电池组的电能下降到40％ 时，立即自动启动柴油机。发电机组进行发电，并使动力电池组恢 复到50％的充电状态。
混合动力汽车检修
----混合动力汽车结构
TEL:
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 结构特点
► 通常发动机与发电机集成为一个总成，即辅助动力单元APU。 ► 全部动力来自驱动电机，而电机具有低速恒扭矩和高速恒功率输出特性，
从而非常适合于汽车的行驶条件，使汽车加速性能得到提高。 ► 发动机与汽车驱动轮之间无机械连接。具有独立于汽车行驶工况对发动
► Series—SHEV是以电动汽车EV1为基础来开发的，增加了轴距， 加大了后座的空间，车速和底盘没有大的改动。电力驱动系统均 采用EV上的标准设计，有较好的通用性和互换性。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
▪ Coaster SHEV可以装载21～24名乘客，一次加油的续驶里程达到 400－500km，所排放的碳氢化合物和NOx比汽油机或柴油机汽车低 90％，C0比汽油机或柴油机汽车低66％。
混合动力汽车结构
► 并联式混合动力汽车
▪ 结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ弊端
▪ 发动机受车辆行驶工况影响。 ▪ 结构上需要变速装置和动力复合装置，结构较为复杂。
混合动力汽车结构
► 并联式混合动力汽车
▪ 福特汽车公司Prodigy LSR轿车
► 汽车公司Prodigy轿车是一种“低储能(LSR)”型并联式混合动力 汽车，采用4Ah小而轻的镍氢电池来储存电能，使整车的质量降 低，整车的整备质量1083kg，比同类型的家庭型轿车轻约450kg。
混合动力汽车结构
►并联式混合动力汽车
▪ 福特汽车公司Prodigy LSR轿车
►特点
▪ 发动机：Prodigy LSR配置直列4缸1.2L 四气门直喷式DLATA发动机。DLATA 发动机是一种高性能和高效率的发动机，发动机的功率为54.4kw，转矩为 153Nm。发动机装在汽车的前部，通过自动离合器、MTX一75型5挡变速器、 主减速齿轮和差速器齿轮，带动汽车前轴行驶，在结构上与传统的内燃机汽 车基本相同。Prodigy LSR燃料消耗量降低到3．3L／100km。
▪ 发动机采取启动一关闭的控制方式控制柴油机一发电机组发电，发 动机保持在最佳效率范围内运转。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车 ▪ 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
► 由于柴油机的燃油经济性好，可以保持柴油机在最佳经济性和有 害气体最低排放的条件下稳定地运转和发电，不断地向动力电池 组充电，还可以通过电流转换器直接向驱动电动机提供电能，可 以延长Series—SHEV的续驶里程，实现“没有里程限制”的运行。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
▪ 采用了密封式铅酸电池组和交流感应电动机作为驱动电动机。驱动电动机的功率为70kW， 驱动电动机经过减速器来驱动SHEV的后轮行驶。
▪ 动力电池组的电能，可以经过变频器输送供应驱动电动机。发动机一发电机组所发出的 电能，可以经过变频器输送到驱动电动机，也可以输入到动力电池组中。
▪ 在自动控制系统控制下，当车辆停车时，发动机自动关闭，在动力电池组电 压下降到下限时，发动机立即自动启动带动发电机发电，向动力电池组补充 电能。在车辆制动时，电动机转换为发电机，回收再生制动反馈的能量。
▪ Coaster SHEV充分利用现成的Coaster汽油车的车身和底盘来改装，发动机、 发电机和驱动电动机在总布置上与原来的汽油车基本相同，保留了原车的大 部分总成，但取消了变速器、传动轴等总成，这样有利于实现通用化和系列 化，并且可以大大地降低成本。
▪ 在市郊行驶时，发动机一发电机组发电，并向动力电池组充电，增加车辆的续驶里程。 在城市行驶时，发动机--发电机组停止工作，依靠动力电池组的电能驱动，实行“无污 染”的行驶。Coaster SHEV在制动时，能够实现再生制动回收能量。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
斯特林发动机等。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 结构弊端
► 串联式HEV动力传动系的综合效率较低，这是因为发动机输出的机械能 由发电机转化为电能，再由电动机将电能转化为机械能用来驱动汽车。 途经两次能量转换，中间必然伴随能量损失。
► 另外它的三个动力总成，发动机，发电机，电动机，也会给系统总布置 带来困难并使成本增加。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车 ▪ 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
► 特点
▪ APU采用柴油发电机组。柴油机装在行李箱的前部，是同类产品中尺寸最
小、质量最轻和最省油的涡轮增压直喷式柴油机。
▪ 动力电池组采用镍氢电池，驱动和再生制动时提供电能和回收电能。 ▪ 驱动电机采用100KW交流感应电机，经过减速器后驱动前轮行驶。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
▪ Coaster SHEV的发动机一发电机组装在汽车的前部，发动机与发电机用一个 增速器互相连接。发动机为D-4型1.5L直喷式汽油发动机。
▪ 发动机保持在最佳状态下运转，由于转速比较低，而且是平稳地连续运转， 在排气系统中采用了三元催化剂。因此，动力性能好，有害废气排放量大大 地减少，噪声也有所降低。
混合动力汽车结构
► 并联式混合动力汽车
▪ 结构特点
▪ 发动机与电动机呈并联结构。 ▪ 以发动机为主动力，电动机作为辅助动力，其作用是让发动机尽量
靠近最有效率状态，从而达到节油的效果。工作时共同驱动，或各 自单独驱动车辆。 ▪ 保留了常规汽车的动力传递方式，发动机通过机械传动机构可以直 接驱动车辆，燃油能量利用效率较高。 ▪ 适合高速公路等稳定行驶路况。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
►管理系统
▪ Series—SHEV的多能源动力总成管理模块，对动力电池组的充、放 电，动力电池组中每个电池状态进行监控和检查。镍氢电池组由中 央控制器中的电池管理模块控制，当动力电池组的电能下降到40％ 时，立即自动启动柴油机。发电机组进行发电，并使动力电池组恢 复到50％的充电状态。
混合动力汽车检修
----混合动力汽车结构
TEL:
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 结构特点
► 通常发动机与发电机集成为一个总成，即辅助动力单元APU。 ► 全部动力来自驱动电机，而电机具有低速恒扭矩和高速恒功率输出特性，
从而非常适合于汽车的行驶条件，使汽车加速性能得到提高。 ► 发动机与汽车驱动轮之间无机械连接。具有独立于汽车行驶工况对发动
► Series—SHEV是以电动汽车EV1为基础来开发的，增加了轴距， 加大了后座的空间，车速和底盘没有大的改动。电力驱动系统均 采用EV上的标准设计，有较好的通用性和互换性。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
▪ Coaster SHEV可以装载21～24名乘客，一次加油的续驶里程达到 400－500km，所排放的碳氢化合物和NOx比汽油机或柴油机汽车低 90％，C0比汽油机或柴油机汽车低66％。
混合动力汽车结构
► 并联式混合动力汽车
▪ 结ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ弊端
▪ 发动机受车辆行驶工况影响。 ▪ 结构上需要变速装置和动力复合装置，结构较为复杂。
混合动力汽车结构
► 并联式混合动力汽车
▪ 福特汽车公司Prodigy LSR轿车
► 汽车公司Prodigy轿车是一种“低储能(LSR)”型并联式混合动力 汽车，采用4Ah小而轻的镍氢电池来储存电能，使整车的质量降 低，整车的整备质量1083kg，比同类型的家庭型轿车轻约450kg。
混合动力汽车结构
►并联式混合动力汽车
▪ 福特汽车公司Prodigy LSR轿车
►特点
▪ 发动机：Prodigy LSR配置直列4缸1.2L 四气门直喷式DLATA发动机。DLATA 发动机是一种高性能和高效率的发动机，发动机的功率为54.4kw，转矩为 153Nm。发动机装在汽车的前部，通过自动离合器、MTX一75型5挡变速器、 主减速齿轮和差速器齿轮，带动汽车前轴行驶，在结构上与传统的内燃机汽 车基本相同。Prodigy LSR燃料消耗量降低到3．3L／100km。
▪ 发动机采取启动一关闭的控制方式控制柴油机一发电机组发电，发 动机保持在最佳效率范围内运转。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车 ▪ 通用汽车公司的Series—SHEV汽车
► 由于柴油机的燃油经济性好，可以保持柴油机在最佳经济性和有 害气体最低排放的条件下稳定地运转和发电，不断地向动力电池 组充电，还可以通过电流转换器直接向驱动电动机提供电能，可 以延长Series—SHEV的续驶里程，实现“没有里程限制”的运行。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点
▪ 采用了密封式铅酸电池组和交流感应电动机作为驱动电动机。驱动电动机的功率为70kW， 驱动电动机经过减速器来驱动SHEV的后轮行驶。
▪ 动力电池组的电能，可以经过变频器输送供应驱动电动机。发动机一发电机组所发出的 电能，可以经过变频器输送到驱动电动机，也可以输入到动力电池组中。
▪ 在自动控制系统控制下，当车辆停车时，发动机自动关闭，在动力电池组电 压下降到下限时，发动机立即自动启动带动发电机发电，向动力电池组补充 电能。在车辆制动时，电动机转换为发电机，回收再生制动反馈的能量。
▪ Coaster SHEV充分利用现成的Coaster汽油车的车身和底盘来改装，发动机、 发电机和驱动电动机在总布置上与原来的汽油车基本相同，保留了原车的大 部分总成，但取消了变速器、传动轴等总成，这样有利于实现通用化和系列 化，并且可以大大地降低成本。
▪ 在市郊行驶时，发动机一发电机组发电，并向动力电池组充电，增加车辆的续驶里程。 在城市行驶时，发动机--发电机组停止工作，依靠动力电池组的电能驱动，实行“无污 染”的行驶。Coaster SHEV在制动时，能够实现再生制动回收能量。
混合动力汽车结构
► 串联式混合动力汽车
▪ 丰田考斯特(Coaster) SHEV客车 ► 特点