第三章 混合动力汽车技术-2(构型及整车)
新能源汽车概论课件 3.2认知混合动力汽车
机（一台发电机和一台电动机），同时需 要一套用于动力分流的行星齿轮装置。发 动机输出的功率一部分通过机械传动输送 给驱动桥，另一部分则驱动发电机发电， 发电机输出的电能输送给电动机或电池， 电动机产生的驱动转矩通过动力合成装置 传送给驱动桥，
插电式混合动力汽车（Plug-in hybrid electric vehicle，简称PHEV），就是介于纯电动汽车与燃油汽车 两者之间的一种新能源汽车，既有传统汽车的发动机、变 速器、传动系统、油路、油箱。也有纯电动汽车的电池、 电动机、控制电路，而且电池容量比较大，有充电接口； 它综合了纯电动汽车(EV)和混合动力汽车(HEV)的优点， 既可实现纯电动、零排放行驶，也能通过混动模式增加车 辆的续驶里程。
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任务3.2 认知混合动力汽车 一、混合动力汽车的定义、分类与构型
2、分类
根据2010年颁布的QC/T 837—2010《混合动力电动汽车类型》，混合动力电动汽车有多种分 类方式： （1）按照电机驱动功率占整车功率的比例（亦可称为混合度），一般可将混合动力汽车分成以 下四种类型：
➢ 1）微度混合动力，混合度在 5%以内 ➢ 2）轻度混合动力，一般混合度在 20%以下 ➢ 3）中度混合动力，混合度可达 30%~40% ➢ 4）重度混合动力，混合度达 40%以上
➢ 2）非外接充电型混合动力电动汽车。非外接充电型混 合动力电动汽车是一种被设计成在正常使用情况下从 车载燃料中获取全部能量的混合动力电动汽车。油电 混合动力电动汽车属于此类型。
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任务3.2 认知混合动力汽车 一、混合动力汽车的定义、分类与构型
2、分类
（3）按动力系统结构形式划分，混合动力电动汽车分为串联式混合动力电动汽车、并联式混合 动力电动汽车及混联式混合动力汽车三种： ➢ 1）串联式混合动力汽车
第三章混合动力汽车技术2(构型及整车)
1 7 、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而 组织起 来。上 午1 0 时5 3 分5 8 秒上午1 0 时5 3 分1 0 :5 3 :5 821.7 .7
2、Our destiny offers not only the cup of despair, but the chalice of opportunity. (Richard Nixon, American President )命运给予我们的不是失望之酒，而是机会之杯。二〇二一年六月十七日2021年6月17日星期四
以11m长、总重15t 的柴油公交车为例，每次制动平均回收相当 于20mL 柴油所提供的能量，如果按每天平均制动1000 次计算， 每年可节省柴油7000L。
混合动力汽车整车技术
美国CalCars改造的插电式PRIUS＋
电池组：201V/1.3 kWh→9 kWh锂电池。 纯电动行驶60英里之后，可转变为用汽油机驱动的混合动力工作方式，这时油耗为
GM 双模式AHS-2
ICE
CL1
e
i
PM/G
R2
R1
CL3
M/G1 C1
CL2 C2
M/G2
S1
vi
S2
vo
o
gfd
FD
C1
Mode 1
Mode2
E1 differential differential
E2 Torque mult differential
CL1 1
1
CL2 0
1
CL3 1
0
R1
混合动力汽车的构型分析
9 、要 学 生 做 的事 ，教 职员躬 亲共做 ；要 学生学 的知识 ，教 职员躬 亲共学 ；要 学生守 的规则 ，教 职员躬 亲共守 。21 .7.72 1.7.7 Wednesday, J uly 0 7, 2 0 21
混合动力电动汽车认知
第9页
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
混动汽车构造与工作原理
第混二合章动力混汽合车动力构汽造车与构工造作与原工理作原理
一 新能源汽车
新能源汽车是指采用新型动力系统;完全或主要依靠新型能源 驱动的汽车; 根据 节能与新能源汽车产业发展规划2012―2020年 所指新能源汽车主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车及燃 料电池汽车。节能汽车是指以内燃机为主要动力系统，综合工况 燃料消耗量优于下一阶段目标值的汽车。
第混二合章动力混汽合车动力构汽造车与构工造作与原工理作原理
3. 并联式混合动力驱动系统两种基本控制模式
2电机辅助混合动力模式
这种模式主要利用发动机来驱动车辆;电机只在两种状态下使用：一是用 于瞬间加速和爬坡需要峰值功率时，可使发动机工作在最高效率区间，以降低 排放和减少燃油消耗；二是在车辆减速制动时电机被用来回收车辆的制动动能 对电池进行充电; 这种模式的主要缺点是车辆不具备纯电动模式，在行驶过程 中若经常加速，电池的电能消耗到最低限度，则会失去电机辅助能力，驾驶员 会感到车辆动力性能有所降低。
第混二合章动力混汽合车动力构汽造车与构工造作与原工理作原理
4 串联式混合动力驱动系统的优点与缺点 2串联式混合动力驱动系统的缺点
1）发动机输出的能量利用率比较低; 串联混合动力系统的发动机能 保持在最佳工作区域内稳定运行;这一特点的优越性主要表现在低速 加速等 工况，而在汽车中、高速行驶时，由于其电传动效率较低，抵消了发动机效 率高的优点。
3 通用汽车公司SeriesSHEV汽车的结构组成
通用汽车公司的SeriesSHEV结构布置 1-电流转换器 2-充电器 3-驱动电动机 4-动力蓄电池 5-中央控制器 6-发电机 7-发动机
第混二合章动力混汽合车动力构汽造车与构工造作与原工理作原理
4 串联式混合动力驱动系统的优点与缺点 1串联式混合动力驱动系统的优点 1）能运行在其转矩转速特性图上的任何工作点;而且能始终 在最佳的工作区域内稳定运行，因此，发动机具有良好的经济 性和低的排放性能; 此外，发动机从驱动轮上的机械解耦，使 高速发动机能够得到应用。 2）整车的结构布置自由度较大，各种驱动系统元件可以放 在最适合于它的位置。 3）由于电动机的功率大，制动能量回收的潜力大，可以提 高能量利用效率。
第三章 混合动力汽车技术3(总体与部件技术)
AMT变速器
混合动力的ABS 系统(再生制动) 高速CAN网络系统 (分布式控制)
一体化变速器壳体,集 电机和变速器于一体
15/30kW,5/10kW永磁同步电机 6.5Ah镍氢动力电池组
一汽混合动力汽车
混合动力轿车(强混合构型)
无动力中断换档,该车0~100km/h的加速时间小于12s；
rolling, aero, grade limited speed
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V6%
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Vehicle Speed, V
混合动力汽车总体设计技术
混合动力汽车的混合度
根据发动机和电动机自身特点, 即发动机的惯量较大, 响应较慢, 而电动机 的响应较快, 应当让发动机提供变化较慢的稳态功率, 而电动机提供瞬态变 化的峰值功率。而稳态功率包括以巡航车速行驶的功率要求、爬坡功率要求, 循环工况的平均功率要求 以及极限加速过程的平均功率要求。
更适用于市区低速运行的工况。
混合动力汽车总体设计技术
并联混合动力系统
优点 发动机输出能量的利用率相对较高； 发动机、电机、电池的功率可适当减小，电池的容量较小。 缺点 为满足市区低速行驶工况，以纯电动行驶对电机、电池要求高； 需要机电复合传动装置，整车传动系统复杂； 发动机受车辆行驶工况直接影响，难以做到系统优化。
混合动力汽车总体设计技术
混合动力汽车的混合度
混合动力汽车总体设计
Gasoline (or diesel fueled) – Electric HEV Meta One diesel 1932 kg crossover, V6, 2.7 liter, CI with 1600 bar common rail injection. 325 V, 35 kW M/G 325 V, 6.5 Ah, NiMH battery pack
混合动力汽车技术
混合动力汽车技术混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）是指通过结合内燃机和电动机两种动力系统进行驱动的汽车。
混合动力技术是汽车技术领域的一项重要创新，它旨在解决传统汽车在燃油效率和环境污染等方面存在的问题。
本文将介绍混合动力汽车的原理、优势以及未来发展方向。
1. 混合动力汽车的原理混合动力汽车的基本原理是通过内燃机和电动机的联合工作，实现汽车的驱动。
内燃机主要负责提供高功率输出和长途驾驶，而电动机则主要用于低速行驶、加速和低负荷驱动。
在混合动力汽车中，电动机通过电池储能提供电力，并可以通过内燃机或制动能量回收进行充电。
混合动力汽车通常分为串联式和并联式两种结构。
串联式混合动力汽车中，内燃机仅用于发电，电动机负责驱动车轮；而并联式混合动力汽车中，内燃机和电动机可以分别或同时驱动车轮。
两种结构各有优缺点，具体应用需要根据车辆的用途和设计要求进行选择。
2. 混合动力汽车的优势混合动力汽车相比于传统汽车有许多优势，主要体现在以下几个方面：2.1 燃油效率高混合动力汽车能够利用内燃机和电动机两种动力系统的优势，通过智能控制和能量回收技术，最大限度地提高燃油利用率。
相比传统汽车，混合动力汽车的燃油效率普遍提高20%以上，减少了石油能源消耗和二氧化碳排放。
2.2 减少环境污染混合动力汽车使用电动机驱动车辆时，零排放行驶，不会产生尾气污染。
在内燃机驱动时，通过优化燃烧过程以及使用先进的排放控制技术，混合动力汽车的排放量也明显低于传统汽车。
因此，混合动力汽车对改善空气质量和减少环境污染有着积极的影响。
2.3 提升驾驶体验混合动力汽车在低速行驶、起步和加速等方面具有非常高的动力响应和扭矩输出。
电动机的瞬时性能优于内燃机，使得混合动力汽车在城市交通和起停频繁的场景中表现出色。
同时，由于内燃机和电动机的协同工作，混合动力汽车的行驶平顺性和动力性能得到了进一步提升。
2.4 延长续航里程混合动力汽车采用电动机辅助内燃机驱动，因此具备较长的续航里程。
第三部分 混合动力汽车技术
导入：新能源汽车，是进入二十一世纪以来，汽车技术发展的重要方向。
那么，为什么要推广新能源汽车？新能源汽车指的是什么？哪些又能够被称为汽车新能源？新能源汽车有哪些类型？新课教学：●混合动力汽车是汽车、电力拖动、化学电源、自动控制等工程技术中最新成果的及集成产物，混合动力汽车的开发和产业化需解决诸多关键技术。
混合动力汽车的关键技术由：电池及电池管理系统、电机及电机控制系统、驱动系统控制、动力总成关键零部件技术、测试技术及系统优化等。
一、丰田普锐斯混合动力汽车简介●普锐斯Prius于1997年10月底问世，是世界上最早实现批量生产的混合动力汽车。
在人们日益关注环保的今天，普锐斯Prius因革命性地降低了车辆燃耗和尾气排放，其划时代之意义与先进性得到了全世界的高度评价。
●1997 到2001 这段时间里，第一代prius 在日本已经卖出了37,000 辆，现在这辆车的销售在全球已经过 10 万辆，是世界上第一辆产业化的混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle) 。
二、丰田普锐斯混合动力汽车技术1、丰田普锐斯混合动力汽车动力系统Prius是第一辆混联型的HEV，它的动力系统叫做 Toyota Hybrid Sy stem (THS) ，结合了串连和并联两种方式的特点。
Toyota Hybrid Sy stem (THS)由发动机(ICE)，发电机(Generator )，电动机(Motor)，行星齿轮，逆变器(Inverter/C on-verter)和动力蓄电池组组成。
其中，发电机和电动机都可以做电动机，也可以做发电机，叫做MG1，MG2。
行星齿轮将两个电机，发动机有机的联系起来THS分为发动机、带转换器的变频器、带马达的压缩机、动力管理控制单元总成、动力电池总成、传动桥、电机、发电机等功能总成。
左图为Prius动力系统结构原理图。
结构上，在电动机和发电机之间采用AC500V 高压电路传输，可以极大地降低动力传输中电能损耗，高效地传输动力。
【教学课件】第三章_汽车新技术-_混合动力汽车
车和公交客车。
精选课件ppt
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❖ 来自中兴汽车的消息，中兴汽车与美国在“汽车 混合动力技术、转子发动机技术及飞行汽车技术” 等方面有着雄厚的技术实力的梅尔莱普顿集团签订 了合作意向书，正式介入“油汽混合动力技术”领 域。与此同时，新能源汽车作为未来汽车的主要发 展方向，国家一向给予支持和鼓励。如《汽车产业 发展政策》、《“十一五”汽车产业发展规划》等政 策和文件都鼓励清洁汽车、代用燃料及汽车节油技 术的发展。
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❖ 2）行星齿轮机构
❖ TOYOTA 混合动力系统中安装有动力分离装置 ，可将发动机产生的动力分配给驱动轮和发电机。 采用由齿环、小齿轮、太阳齿轮、行星支架组成的 行星齿轮，高效率地分配动力。 1．行星支架的旋转轴与发动机连接，通过小 齿轮带动外围的齿环和内侧的太阳齿轮。 2．小齿轮旋转轴直接和电动机连接，将驱动 力传给车轮。太阳齿轮旋转轴直接和发动机连接， 将发动机的动力转换为电能。
速的综合控制。
·监控混合动力组成部分（混合动力系统的发动 机、发电机、电动机、HV蓄电池）的运转状态。
监控通过汽车的控制网络传来的制动信息。
监控从驾驶者发出的指令 （加速踏板开度，变 挡位置）
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❖ · 监控辅助驾驶设备（如空调、加热器、前照灯、 导向系统等）的能量消耗。
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❖ （2）HV蓄电器 ❖ 安装在TOYOTA 混合动力系统上的高输出镍氢
蓄电池具有高输入输出密度(每重量的输出)和重量 轻、寿命长等特点。无需利用外界电源进行充电， 也无需定期交换。全新设计了以往的电极材料及单 电池(一个HV蓄电池)之间的连接结构，减少了HV 蓄电池的内部电阻，因此安装在混合动力的汽车上 的电池单元实现了约540W/kg的输入输出密度，居 世界最高水平。 ❖ 另外，还使用车辆加速时的放电、减速时的再生 制动器、以及用发动机行驶时产生的剩余能量来进 行充电，从而累积充电放电电流，使充电状态保持
混合动力汽车的技术研究与开发
混合动力汽车的技术研究与开发第一章引言随着社会的不断前进和科技的不断发展，汽车行业也在不断地进行着技术创新。
在这种情况下，混合动力汽车作为一种新型汽车技术，在市场中受到了广泛的关注和追捧。
混合动力汽车将锂电池等新型高能量电池技术与燃油发动机等传统动力技术结合在一起，既能够提高汽车的燃料经济性，又能满足人们对于安全和环保的需求，可谓是实用价值极高的一种汽车技术。
而本文将对混合动力汽车的技术研究和开发进行探讨。
第二章混合动力汽车的发展与现状2.1 混合动力汽车的概念混合动力汽车指的是将燃油发动机和电动机进行结合，使用多种动力源来驱动汽车。
2.2 混合动力汽车的发展历程混合动力汽车最早出现在二十世纪九十年代，但当时由于技术和成本等原因，并未被广泛应用。
直到近年来，随着能源危机的加剧和环保理念的兴起，混合动力汽车才逐步被人们所接受，并且得到了类似日本、美国等发达国家的政府大力支持。
2.3 混合动力汽车在世界范围内的应用以现在最为成熟的混合动力汽车市场日本为例，该国汽车市场中约有一半以上的新车都是混合动力汽车。
同样在美国，混合动力汽车也得到了广泛的应用。
第三章混合动力汽车的核心技术3.1 发动机和电机均衡控制技术混合动力汽车的关键在于如何在燃油发动机和电动机之间实现动力的自由切换，因此必须实现两种动力之间的均衡控制。
3.2 能量回收和储存技术混合动力汽车的另一个重要技术是能量的回收和储存，也就是将制动能量等一个车辆行驶过程中产生的能量进行收集，存储，并在需要时进行释放，以达到节能的目的。
3.3 车载电池技术随着技术的发展，混合动力汽车已经可以应用各种各样的高能量电池技术，如锂电池、镍氢电池、超级电容器等。
第四章混合动力汽车的市场前景4.1 消费市场混合动力汽车的环保和高效是它的最大卖点，受到人们的广泛关注，并预计在未来几年将逐渐走入消费者视野。
4.2 政府政策近年来，各国政府都在大力支持混合动力汽车的进一步发展。
一文带你看懂混动式新能源汽车(二)
一文带你看懂混动式新能源汽车（二）1905年，身在比利时的德国工程师亨利·皮珀推出了一种由小型汽油发动机、蓄电池和电机组成的混合动力汽车，其构造图如图所示。
平常行驶时由汽油发动机驱动车辆，也带动电机发电并为蓄电池充电。
当加速或爬坡时，电机与发动机共同驱动车辆。
1909年，亨利·皮珀取得了名为“汽车混合驱动”(Mixed Drive for Autovehicles)的技术专利。
这也是在汽车发展史上有记录以来的第一辆并联式混合动力汽车，不过以今天的分类标准来看，其因为不可插电而属于节能汽车，从而与如今的并联式混动新能源汽车有着本质的区别。
那时混合动力汽车的运行模式转换还需要驾驶人手动操作，直到1997年丰田推出的普锐斯（Prius)，这才把手动操作改进成了自动切换模式。
并联式混合动力电动汽车有发动机和电机两套驱动系统，它们可以分开工作，也可以一起协调工作，共同驱动。
因此，并联式混合动力电动汽车可以在比较复杂的工况下使用，应用范围较广。
并联式混合动力电动汽车由于电机的数量和种类、传动系统的类型、部件的数量和位置关系的差别，具有明显的多样性。
一.并联式混动汽车的结构并联式混合动力汽车系统结构如图所示，它主要由发动机、驱动电机、电机控制器、动力电池系统、车载充电机、动力耦合器等部件组成，有多种组合形式，可以根据使用要求进行设计。
并联式混合动力系统采用发动机和驱动电机两套独立的驱动系统驱动车轮。
发动机和驱动电机通过动力耦合器、减速机构来驱动车轮，可以采用发动机单独驱动、驱动电机单独驱动或者发动机和驱动电机混合驱动3种工作模式。
当发动机提供的功率大于车辆所需驱动功率时或者当车辆制动时，电机工作于发电机状态，给动力电池充电。
发动机和电机的功率可以互相叠加，发动机功率和电机/发电机功率为电动汽车所需最大驱动功率的0.5~1倍，因此，可以采用小功率的发动机与电机/发电机，使得整个动力系统的装配尺寸和重量都较小，造价也更低，行程也可以比串联式混合动力电动汽车长，其特点更加趋近于内燃机汽车。
汽车混合动力技术的分类及其工作原理-概述说明以及解释
汽车混合动力技术的分类及其工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：汽车混合动力技术是一种结合传统燃油发动机和电动机的创新技术，旨在提高汽车的燃油经济性和环境友好性。
随着环境保护意识的增强和能源问题的日益突出，混合动力技术已成为汽车行业的一个热点领域。
混合动力技术的分类主要包括串联式混合动力、并联式混合动力和增程式混合动力。
串联式混合动力系统是通过燃油发动机驱动发电机，再由发电机提供电能驱动电动机，电动机带动车轮运动。
并联式混合动力系统则是燃油发动机和电动机同时带动车轮运动，从而实现动力的协同作用。
增程式混合动力系统则是在车辆使用纯电动模式下，电动机的电能耗尽后，通过发动机驱动发电机为电动机提供电能，从而提供额外的续驶里程。
混合动力技术的工作原理主要是通过燃油发动机和电动机的协同工作来实现动力输出。
燃油发动机负责提供额外的动力和充电发电机的驱动力，同时也为电动机提供电能；而电动机正好可以利用废气能量等方式减轻燃油发动机的负荷，实现动力的平衡和优化。
总之，混合动力技术作为一种环保节能的新型汽车动力技术，具有很大的发展潜力。
通过对不同分类的混合动力技术的研究和应用，可以推动汽车行业向更加环保、高效的方向发展，并为解决能源和环境问题做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构的部分是为了给读者提供一个清晰的预览，让他们了解文章的框架和内容。
在本文中，文章的结构如下：2. 正文：2.1 混合动力技术的分类2.2 混合动力技术的工作原理在这个部分，我们将首先对混合动力技术进行分类，然后详细介绍每种分类的工作原理。
这样的结构有助于读者理解混合动力技术的概念、分类和工作原理。
接下来，我们将重点介绍每个部分的内容。
1.3 目的：混合动力技术作为汽车工业发展的重要方向之一，具有节能环保、减少尾气排放和提高燃油利用率等优势。
本文旨在通过对混合动力技术的分类及工作原理的介绍，深入探讨不同类型混合动力技术的工作原理，了解其在实际应用中的优劣势，以期为我们更好地理解和应用混合动力技术提供指导和借鉴。
第三章 混合动力汽车技术(基础及概念)
混合动力ห้องสมุดไป่ตู้车的概念
混合动力电动汽车的定义和类别
车载能量源：具有两种形式， 比如油箱， 车载能量源 ： 具有两种形式 ， 能量存储 ， 比如油箱 ， 蓄电池储存的电能 等 ， 能量存储和调节转化系统 , 比如燃料电池汽车的 （ 氢气罐＋燃料电 比如燃料电池汽车的（ 氢气罐＋ 池堆） 油箱＋重整制氢＋燃料电池发动机） 池堆）和（油箱＋重整制氢＋燃料电池发动机）。 传动系：用于调节和转化动力生成装置输出的动力 ， 使之与车辆行驶时 传动系 ： 用于调节和转化动力生成装置输出的动力， 驱动轮处要求的理想动力特性达到较好匹配的所有部件的总称， 驱动轮处要求的理想动力特性达到较好匹配的所有部件的总称 ， 对发动 为满足发动机启动和变速箱的加减档操作，设立了离合器、变速箱、 机 ， 为满足发动机启动和变速箱的加减档操作 ， 设立了离合器 、 变速箱 、 差速器等。对电动机，由于具有堵转特性，因此无需离合器， 差速器等 。 对电动机 ， 由于具有堵转特性 ， 因此无需离合器 ， 而且对于 轮毂电机布置方案，可以省略传统的差速器。 轮毂电机布置方案，可以省略传统的差速器。
丰田混合动力全球销量已突破150万辆 万辆 丰田混合动力全球销量已突破
通用2008款混合动力 款混合动力Malibu 通用 款混合动力
福特ESCAPE 福特
本田2010款混合动力 款混合动力Insight 本田 款混合动力
汽车发展的技术路线
节能与新能源汽车！！！ 节能与新能源汽车！！！
内燃机汽车：良好的基础设施条件！ 内燃机汽车：良好的基础设施条件！ 电动汽车：良好的环保特征！ 电动汽车：良好的环保特征！ 混合动力汽车
混合动力汽车的概念
混合动力电动汽车的定义和类别
混合动力汽车：是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成 混合动力汽车： 的车辆， 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单独或多个驱动 系共同提供。 系共同提供。 混合动力电动汽车：是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源， 混合动力电动汽车：是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源， 其中至少有一种能提供电能的汽车称为混合动力电动汽车。 其中至少有一种能提供电能的汽车称为混合动力电动汽车。 HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料； HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料； 指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料 可再充电能/能量储存装置。 －可再充电能/能量储存装置。
《新能源汽车技术》项目2 混合动力汽车
(3)中度混合型混合动力汽车
• 中度混合动力系统以发动机为主要动力源，电动机作为辅助动力。中混合动力系统采用了 高压电动机，能产生更大的功率。另外，中度混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处 于加速或者高负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机动力输出的不足， 在提高整车性能的同时，能有效的降低排放。中度混合动力系统混合程度较高，可以达到 30％。
这种混合动力系统在传统内燃机上的起动电动机（一 般为12V）上加装了皮带驱动起动电动机（即Beltalternator Starter Generator, 简称BSG系统）。该 电动机为起动机/发电机一体式电动机，用来控制发动 机的停止和起动，从而取消了发动机的怠速，降低了 油耗和排放。从严格意义上来讲，这种微混合动力系 统的汽车不属于真正的混合动力汽车，因为它的电动 机并没有为汽车行驶提供持续的动力。
• 3、混联式混合动力电动汽车的功能结构
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。
二、混合动力汽车的分类
• 1、按照内燃机和电动机动力的混合度分类
(1)微混合型混合动力汽车
• 微混合型混合动力汽车是指以发动机为主要动力源，不具备纯电动行驶模式的混合动力汽 车。具备停车/起步功能(Stop/Start)ห้องสมุดไป่ตู้混合动力汽车是一种典型的微混合模式。一般情况下 ，微混合型混合动力汽车的混合度在10%以下。
长距离高速行驶基本不能省油。
四、混合动力电动汽车基本结构与工作原理
1. HEV总体组成
• 2.HEV基本工作原理
2-2 混合动力汽车的功能结构及关键技术
提出问题
• 混合动力汽车是如何工作的？ • 混合动力汽车有哪些关键技术？
混合动力电动汽车技术(完成版08级教案)08113
武汉理工大学汽车研究所 吴森
混合动力电动汽车技术(一)
第一章 概论 第二章 汽车行驶性能 第三章 混合动力电动汽车的结构类型
及工作模式 第四章 内燃机的性能 第五章混合动力电动汽车的驱动电机
及其控制系统
混合动力电动汽车技术(二)
第六章 动力电池及超级电容系统 第七章 机电动力耦合系统 第八章 能量管理控制策略及系统仿真 第九章 整车控制系统 第十章 混合动力城市客车设计
δ主要与飞轮的转动惯量、车轮的转动惯量以及传 动系的传动比有关。
汽车的功率平衡
汽车行驶时，不仅驱动力和行驶阻力互相平
衡，发动机功率和汽车行驶的阻力功率也总是平
衡的。就是说，在汽车行驶的每一瞬间，发动机
发出的功率始终等于机械传动损失功率与全部运
动阻力所消耗的功率。
1
Pe = T(Fra bibliotekGf ua +
3600
H Pelec 100 % Ptotal
B.混合度的基本概念
所谓混合度，指的是电系统功率Pelec占总功率Ptotal的百分比，即： H Pelec 100 % Ptotal
对于不同的传动系构型，混合度的定义会略有不同。 对于并联式混合动力汽车混合度定义为：
H Pm 100 % Pm Pe
A.按混合比分类
从使用动力电池—电机与内燃机的搭配比例来看，混合动力电动 汽车可分为四种类型：只具备自动起停、怠速关机功能的“微混 合（micro hybrid）”、电机不能单独驱动车辆行驶的“轻混合 (mild hybrid)”和电机、内燃机都可以独立或共同驱动车辆的 “全混合(full hybrid)”，以及随着电功率的比例逐步提高，最终 过渡到 “可外接充电式混合(plug-in hybrid)”。由此可见， PHEV用电机、内燃机和动力电池特点如下：电机功率与纯电动 情况基本相同（或稍小），视根据纯电动行驶模式的动力性能要 求而定；内燃机比常规混合动力车小；动力电池容量（应保证必 要的纯电动行驶里程）要比全混合系统的大，比纯电动车辆的小， 同时动力电池的功率也随之增加。
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动力生 成装置
发动机 前电动机 后电动机 后电动机 CVT
动力传动系 特性场转化装置 驱动轮
前轮 前轮 后轮 后轮
能量调节和转化
该混合动力驱动系的阶次为4 指数为3 该混合动力驱动系的阶次为4，指数为3。 复杂程度为4 复杂程度为4×3。 双轴联合式并联+ 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联+驱动力联 合式并联。 合式并联。
混合动力汽车整车技术
以11m长、总重15t 的柴油公交车为例，每次制动平均回收相当 11m 总重15t 的柴油公交车为例， 20mL 柴油所提供的能量，如果按每天平均制动1000 次计算， 于20mL 柴油所提供的能量，如果按每天平均制动1000 次计算， 每年可节省柴油7000L 每年可节省柴油7000L。
插电式混合动力(电动)汽车Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV可以使用电力网(包括 PlugVehicle: PHEV可以使用电力网 可以使用电力网(
家用电源插座)对动力电池充电的混合动力汽车，具有纯电动行驶较长距离的功能， 家用电源插座)对动力电池充电的混合动力汽车，具有纯电动行驶较长距离的功能， 但需要时仍然可以工作在全混合模式。 但需要时仍然可以工作在全混合模式。
该混合动力驱动系的阶次为4 指数为3 该混合动力驱动系的阶次为4，指数为3。 复杂程度为4 复杂程度为4×3。 双轴联合式并联+ 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联+驱动力联 合式并联。 合式并联。
教学提纲
混合动力汽车的构型分析 混合动力汽车的整车技术
混合动力汽车整车技术
串联混合动力电动机场摆渡车
混合动力汽车整车技术
美国CalCars改造的插电式 美国CalCars改造的插电式PRIUS＋ 改造的插电式PRIUS＋
电池组：201V/1.3 kWh→9 kWh锂电池。 锂电池。 电池组：201V/1 kWh→9 kWh锂电池 纯电动行驶60英里之后 可转变为用汽油机驱动的混合动力工作方式， 纯电动行驶60英里之后，可转变为用汽油机驱动的混合动力工作方式，这时油耗为 英里之后， 50mpg。 50mpg。
混合动力汽车整车技术
日本日野并联混合动力HIMR 日本日野并联混合动力HIMR (Hybrid Inverter Motor and Retarder)
涡轮中冷柴油发动机 混合动力系统 3相交流电机
总排量 10.52L/(228kW@2100rpm;1098Nm@1400rpm) 300V 26kW@1000rpm
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车的构型分析
该混合动力驱动系的阶次为3 指数为2 该混合动力驱动系的阶次为3，指数为2。 复杂程度为3 复杂程度为3×2。 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联。 双轴联合式并联。
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车构型分析
车载能源 能量存储
气罐 动力电池组 气罐 动力电池组 发动机发动机-前电动机
电 池 充 电 策 略 保 持 SOC 40~80 ％ , 使 用 40~ CNG工作时 相当于每加仑6 英里， CNG工作时，相当于每加仑6~8英里，如 工作时， 使用Plug-in每英里成本比下降 ％ 50％ 每英里成本比下降30 使用Plug-in每英里成本比下降30％~50％ (由于每天行驶里程短，速度低) 由于每天行驶里程短，速度低)
混合动力汽车整车技术
当车辆减速或制动时， 当车辆减速或制动时，车轮在惯性作用下带动液压马达并将动能转化为压力 能储存在蓄能器内，从而使平时浪费的制动能量得以回收再利用； 能储存在蓄能器内，从而使平时浪费的制动能量得以回收再利用；当车辆启 动或加速时，储存在蓄能器内的能量释放并带动液压马达转动驱动车辆前行， 动或加速时，储存在蓄能器内的能量释放并带动液压马达转动驱动车辆前行， 从而减少了发动机的工作时间和强度, 降低了油耗和尾气排放。 从而减少了发动机的工作时间和强度, 降低了油耗和尾气排放。
双模式混联式混合动力系统
双模式混合动力系统
混合动力汽车整车技术
奥迪DUO混合动力 奥迪DUO混合动力： 混合动力：
混合动力汽车整车技术
奥迪DUO混合动力 奥迪DUO混合动力： 混合动力： 纯柴油机驱动模式：适用于恒速巡航行驶工况 纯柴油机驱动模式： 纯电动模式： 纯电动模式：适用于排放敏感区 混合驱动模式：在80km/h车速以下以及加速踏板不超过门槛值时电机驱动，否 车速以下以及加速踏板不超过门槛值时电机驱动， 混合驱动模式： 80km/h车速以下以及加速踏板不超过门槛值时电机驱动 柴油机自动启动，加速完成后，切换为柴油机驱动模式，而关闭电机； 则，柴油机自动启动，加速完成后，切换为柴油机驱动模式，而关闭电机；若 加速后巡航行驶，所需动力变小时，车辆控制系统重新切换为电动模式， 加速后巡航行驶，所需动力变小时，车辆控制系统重新切换为电动模式，并关 闭发动机。 闭发动机。
混合动力汽车整车技术
串联混合动力燃料电池汽车
混合动力汽车整车技术
串联混合动力燃料电池汽车
混合动力汽车整车技术
串联混合动力燃料电池汽车混合动 Nhomakorabea汽车整车技术
串联混合动力燃料电池汽车
混合动力汽车整车技术
串联混合动力燃料电池汽车
混合动力汽车整车技术
日本日野并联混合动力HIMR 日本日野并联混合动力HIMR (Hybrid Inverter Motor and Retarder)
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车构型分析
车载能源 动力生成装置 能量存储 油箱 油箱 动力电池组 动力电池组 发动机-电动/发电机1 发动机-电动/发电机1 能量调节和转化 发动机 电动/发电机2 电动/发电机2 电动/发电机1 电动/发电机1 电动/发电机2 电动/发电机2 传动系统 特性场转化装置 传动系统 驱动轮 前轴 后轴 前轴 后轴 动力传动系
串联式混合动力(电动)汽车 Series Hybrid Electric Vehicle:SHEV车辆的驱动力只来源于 Vehicle:SHEV车辆的驱动力只来源于
电动机的混合动力(电动)汽车； 电动机的混合动力(电动)汽车；
并联式混合动力(电动)汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle:PHEV车辆的驱动力由电动 Vehicle:PHEV车辆的驱动力由电动
混合动力汽车技术专题混合动力汽车技术专题-Ⅱ
车辆电动技术
电动车辆国家工程实验室 何洪文 教授
教学提纲
混合动力汽车的构型分析 混合动力汽车的整车技术
混合动力汽车的概念
混合动力(电动) 混合动力(电动)汽车 ( Hybrid Electric Vehicle)
HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料；－ HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料；－ 指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料 可再充电能/能量储存装置。 可再充电能/能量储存装置。
混合动力汽车整车技术
日本五十铃ELF并联混合动力 日本五十铃ELF并联混合动力 Smoother E Auto Shift
从2005年4月18日开始向大型物 2005年 18日开始向大型物 流企业销售，计划每年销售 600辆 600辆.
混合动力汽车整车技术
日本五十铃ELF并联混合动力 日本五十铃ELF并联混合动力
高压共轨柴油发动机 混合动力系统
排量4.77L/(96kW@3000rpm;333Nm@1500rpm 排量4.77L/(96kW@3000rpm;333Nm@1500rpm 364V锂离子蓄电池 364V锂离子蓄电池 电机/ 电机/发电机 25.5kW
混合动力汽车整车技术
HONDA并联 HONDA并联 IMA
混合动力汽车整车技术
戴克的15座 戴克的15座PHEV van
纯电动设计行驶里程20英里 电机峰值功率91kW， 纯电动设计行驶里程20英里,电机峰值功率91kW，持 英里, 72kW,汽油机 汽油机2 柴油机2 续 72kW, 汽油机 2.7 升 ， 柴油机 2.3 升 , 镍氢电池或锂电 14kWh（Prius为 kWh),估计每 估计每kWh行驶 英里. 行驶2 池,14kWh（Prius为1.5kWh),估计每kWh行驶2英里.
机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车； 机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车；
混联式混合动力(电动)汽车 Combined Hybrid Electric Vehicle: 同时具有串联式、并联 Vehicle: 同时具有串联式、
式驱动方式的混合动力(电动)汽车。 式驱动方式的混合动力(电动)汽车。
GM 双模式AHS-2 双模式AHSR1 C1
PM/G
CL3
M/G1 R2 M/G2
CL2
C2
ICE
ωe
CL1 ωi
S1
ωvi
S2
ω vo
ωo
gfd
FD
C1 R1
CL2 CL3
C2
R2
Mode 1 Mode2 E1 differential differential E2 Torque mult differential CL1 1 1 CL2 0 1 CL3 1 0
混合动力汽车整车技术
美国Odyne的PHEV垃圾收集车 美国Odyne的PHEV垃圾收集车
用Cummins Westport 公司的CNG发动机带动发电机， 公司的CNG发动机带动发电机 发动机带动发电机， 300kW、2034Nm的牵引电机提供动力 的牵引电机提供动力AGM的铅酸 给300kW、2034Nm的牵引电机提供动力AGM的铅酸 电池系统，50kWh，可用电网、发电机、 电池系统，50kWh，可用电网、发电机、再生制动 充电. 充电.