混合动力汽车技术及其发展研究
混合动力汽车结构、原理及发展前景研究
混合动力汽车浅析汽车系汽车电子技术班 090345142 林宇摘要:全球能源及环境问题日益突出:一方面石油资源作为不可再生能源日益紧缺;另一方面传统的燃油发动机车辆废气排放对空气造成严重污染。
为此替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等,但目前最有实用性价值并已有商业化运转模式的只有混合动力汽车。
混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle)是指同时装备热动力源(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。
在此简单的介绍一下混合汽车。
关键词:结构原理发展前景一:混合动力汽车的定义和分类1.定义混合动力车是汽车使用两个或两个以上不同的动力源来推进车辆行驶的车辆,混合动力汽车的英文缩写是HEV。
HEV的基本结构是在电动汽车(EV)和燃料电池电动车(FCEV)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。
原动机可以是内燃机、燃气轮机等热机。
2.分类1、根据混合动力驱动模式,混合动力系统主要分为以下三类:一是串联式混合动力系统。
串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电,产生的电能通过控制单元传到电池,再由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。
在这种联结方式下,电池就象一个水库,只是调节的对象不是水量,而是电能。
电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节,从而保证车辆正常工作。
这种动力系统在城市公交上的应用比较多,轿车上很少使用。
二是并联式混合动力系统。
并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机系统和电机驱动系统。
两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。
这种系统适用于多种不同的行驶工况,尤其适用于复杂的路况。
该联结方式结构简单,成本低。
本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。
三是混联式混合动力系统。
混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。
混合动力汽车的研究现状与发展前景
混合动力汽车的研究现状与发展秦朝举,袁丽娟(华北水利水电学院,河南郑州450011)摘要:简要分析了发展混合动力汽车的必然性。
介绍了目前混合动力汽车的分类及国内外研究现状,分析了混合动力汽车的优缺点,并为混合动力汽车的发展指明了前景。
关键词:混合动力汽车;研究现状;发展前景中图分类号:U469.7文献标识码:AR esear ch St a t us and D evel opm e ntPer s pe ct i ve of H ybr i d El ect ri c V ehi cl eQ I NZhao—j u,Y U A NLi一丘m n(N or t h C hi na l n3t l t u t e of W at e r C onser vancy a nd H ydroel e ct ri cPow er.H enan Zl m g,t w u450011C hi na)A bs t r act:T hi s paper ana l yz es br i ef l y t h at t hedevel o pm en t of hybr i d el ect r i c vehi cl e is i ne vi t ab l e.Thecl assi f i cat i on a nd r e sear c h s t at us a t hom e a nd abr oa d ofhybri d el ect r i c vehi cl e ar e i nt r oduc ed.T he adva nt a ge sa nd di sa dva nt a ge s of hybr i d el ect r i c vehi cl e ar e anal yzed.Fi nal l y。
t he deve l opm e nt pr ospec t of hybri d el ect r i cve hi cl e i s poi nt e d ou t c le ar ly.K ey W or ds:H ybr i d el ect r i c ve hi cl e;R e sea r c h s ta tus;D ev el opm ent pr os pec t引言随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。
混合动力汽车原理及发展前景研究
说明:毕业设计任务书根据课题的具体情况填写,经教研室主任签字及系部审核盖章后生效。
此任务书要求按固定格式双面打印,在毕业设计工作开始前一周内填写并发给学生。
混合动力汽车原理及发展前景研究摘要:随着世界各国环境保护的措施越来越严格,替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。
但目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式,只有混合动力汽车。
本文主要对混合动力汽车的结构和工作原理进行分析,并对其发展前景进行深入研究。
而且本文分析了混合动力汽车的研究现状,介绍了混合动力汽车的主要结构形式与工作特点,指出了混合动力汽车目前需要解决的主要问题和采用的关键技术,并对其发展前景进行了预测。
关键词:混合动力;工作原理;发展前景Principle of Hybrid Vehicles and Development Prospects of0801 Vehicle Inspection and Maintenance Chen Hao(Yangzhou Industry Polytechnic Institute, Yangzhou 225127, China) Abstract: With the world increasingly stringent environmental protection measures, alternative fuel engine cars more and more programs, such as hydrogen cars, fuel cell vehicles, and hybrid cars and so on. But the most practical method and mode of operation have been commercialized and only hybrid vehicles. In this paper, the structure of hybrid vehicles and working principle of the analysis, and to develop prospects for further study. And this article analyzes the power of a car, with the main form of power structures and working quality, pointed out a move the car is now required to solve the major issues and adopt the key technology and development made a prediction.Keywords: Hybrid; Working principle; Development prospects目录一、混合动力汽车概念 (1)1.1混合动力汽车的概念 (1)1.2混合动力汽车的分类 (1)1.2.1串联式混合动力电动汽车 (1)1.2.2并联式混合动力电动汽车 (2)1.2.3混联式混合动力电动汽车 (3)二、混合动力汽车的工作原理 (5)三、混合动力系统控制策略 (6)3.1静态逻辑门限值策略 (7)3.2顺势优化控制策略 (8)3.3全局优化控制策略 (9)3.4模糊逻辑控制策略 (10)四、混合动力汽车的发展前景研究 (11)4.1混合动力汽车的市场应用 (11)4.2混合动力汽车的市场推广情况。
混合动力汽车技术的创新与发展
混合动力汽车技术的创新与发展一直是汽车行业的热门话题,随着环保意识的增强和能源危机的日益严重,混合动力汽车技术的发展变得尤为重要。
混合动力汽车技术的创新不仅可以提高汽车的燃油效率,减少尾气排放,还可以为汽车行业带来新的发展机遇。
本文将从混合动力汽车技术的定义、发展历程、技术原理、应用领域和未来发展趋势等方面展开深入研究。
一、混合动力汽车技术的定义混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机的汽车,通过内燃机和电动机的协同工作,实现汽车的动力输出。
混合动力汽车技术的出现,旨在提高汽车的燃油效率,减少尾气排放,实现汽车的环保和节能。
混合动力汽车技术的定义不仅包括混合动力汽车的整车技术,还包括混合动力汽车的动力总成技术、电池技术、电机技术等。
二、混合动力汽车技术的发展历程混合动力汽车技术的发展可以追溯到19世纪末,当时汽车行业开始尝试将电动机和内燃机结合在一起,实现汽车的混合动力输出。
20世纪初,随着汽车工业的发展和技术的进步,混合动力汽车技术逐渐成熟。
20世纪80年代,日本汽车厂商率先推出混合动力汽车,开创了混合动力汽车技术的先河。
随着技术的不断进步和市场需求的增长,混合动力汽车技术得到了广泛的应用和推广。
三、混合动力汽车技术的技术原理混合动力汽车技术的核心是内燃机和电动机的协同工作,实现汽车的动力输出。
内燃机主要负责提供高速行驶时的动力输出,而电动机主要负责提供低速行驶和起步时的动力输出。
内燃机和电动机通过电子控制系统实现动力的协同输出,实现汽车的高效、环保和节能。
四、混合动力汽车技术的应用领域混合动力汽车技术的应用领域非常广泛,不仅可以应用于乘用车领域,还可以应用于商用车、公交车、物流车等领域。
混合动力汽车技术的应用可以提高汽车的燃油效率,减少尾气排放,降低能源消耗,为汽车行业的可持续发展提供新的动力。
五、混合动力汽车技术的未来发展趋势随着环保意识的增强和能源危机的日益严重,混合动力汽车技术的未来发展趋势将主要集中在提高燃油效率、减少尾气排放、延长电池寿命、降低成本等方面。
混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势
混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势混合动力汽车控制策略的研究现状及其发展趋势引言:混合动力汽车作为一种新型的汽车动力系统,结合了传统燃油发动机和电动机的优势,具有节能环保、减少尾气排放等优点。
然而,如何有效地控制混合动力汽车的能量流和功率分配,以实现最佳性能和效率,是当前混合动力汽车研究的重要课题。
本文将对混合动力汽车控制策略的研究现状进行综述,并展望其未来的发展趋势。
一、混合动力汽车控制策略的分类:1. 能量管理策略:能量管理策略是指根据驾驶需求和电池状态来决定电池与发动机之间能量流的分配方式。
常见的能量管理策略包括基于规则、基于最优化、基于模型预测控制等方法。
2. 功率分配策略:功率分配策略是指根据当前驾驶工况和驾驶员需求来决定发动机和电机输出功率的分配比例。
常见的功率分配策略包括基于速度和负荷、基于驾驶需求和电池状态等方法。
二、混合动力汽车控制策略的研究现状:1. 能量管理策略的研究现状:目前,能量管理策略主要采用基于规则和基于最优化的方法。
基于规则的方法通过设定一系列的规则来决定能量流分配,简单易实现但性能较差。
基于最优化的方法通过建立数学模型,利用优化算法求解最优能量流分配策略,具有较好的性能但计算复杂度较高。
2. 功率分配策略的研究现状:目前,功率分配策略主要采用基于速度和负荷以及基于驾驶需求和电池状态的方法。
基于速度和负荷的方法根据当前车速和负荷情况来确定发动机和电机输出功率比例,简单易实现但对电池状态不敏感。
基于驾驶需求和电池状态的方法则考虑了驾驶员需求以及电池剩余容量等因素,更加准确地决定功率分配比例。
三、混合动力汽车控制策略的发展趋势:1. 混合动力汽车控制策略将更加智能化:随着人工智能技术的不断发展,混合动力汽车控制策略将借助于机器学习和深度学习等方法,实现自适应、智能化的控制。
2. 混合动力汽车控制策略将更加个性化:未来,混合动力汽车的控制策略将根据驾驶员的个性化需求进行优化,例如通过学习驾驶员的驾驶习惯和偏好来调整能量管理和功率分配策略。
我国混合动力汽车发展现状研究_毕业论文
我国混合动力汽车发展现状研究我国混合动力汽车发展现状研究目录摘要 (2)一、引言 (2)二、电动汽车分类 (2)(一)、燃料电池电动汽车(FCEV) (3)(二)、混合动力电动汽车(HEV) (4)(三)、纯电动汽车(PEV) (4)三、发展电动汽车的必要性 (5)(一)、社会效益 (6)1、污染小 (6)2、节约能源 (6)3、优化能源消耗结构 (6)(二)、经济效益 (6)四、我国电动汽车的最新进展 (6)(一)、燃料电池电动汽车技术处于新的突破前期,正在成为新的研发重点 (7)(二)、混合动力电动汽车技术渐趋完善,进入商业化推广阶段 (8)(三)、纯电动汽车技术成熟,已在特定区域推广应用 (9)五、我国发展电动汽车的困扰 (9)(一)、技术自给能力仍然不高 (9)(二)、产业支撑体系建设滞后 (10)(三)、产业秩序混乱 (10)六、促进我国电动汽车产业发展的措施 (10)(一)、鼓励技术创新 (10)(二)、鼓励做大做强做专 (11)(三)、认真落实扶持政策 (11)(四)、全力实施发展规划 (12)七、我国电动汽车的发展趋势 (12)结束语 (14)谢辞 (15)参考文献 (1)摘要由于石油资源的不断减少以及由于汽车尾气排放导致的大气污染持续加剧,当今世界节能和环保问题日益引起人们的关注。
电动汽车因其清洁无污染、动力源多样化、能源转换率高等优点,逐渐成为人们研究的热点,电动汽车代替传统燃油汽车已成为未来的发展趋势。
大力发展电动汽车,是保证我国能源安全,实现中国汽车工业技术跨越式发展和可持续发展的重要选择。
我国发展电动汽车产业一直高度重视对研发的支持, 到目前已经产生了大量创新成果, 缩短了与发达国家的技术差距,同时也存在着一些问题和不足。
本文首先大致介绍了电动汽车的类型;然后重点叙述了相应类型电动汽车的进展情况,如我国最近上市的一批电动汽车及其性能介绍;还分析了困扰我国电动汽车行业发展的一些问题,随之提出了解决措施;最后对其发展趋势做了科学预测。
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]。
油电混合动力汽车的技术现状与发展前景
油电混合动力汽车的技术现状与发展前景随着环境保护的呼声日益高涨,油电混合动力汽车成为了未来汽车发展的一个重要方向。
油电混合动力汽车是指采用传统内燃机和电动机两种动力形式的汽车。
它可以充分利用两种动力的优势,既满足了长途行驶高速安全、稳定和燃油经济性的需求,又实现了城市行驶时的环保、高效和低噪音的需求。
本文将就油电混合动力汽车的技术现状与发展前景进行探讨。
目前,油电混合动力汽车在技术上已经取得了一定的突破,市场上也出现了一些商用和家用混合动力汽车。
其中,商用混合动力汽车主要集中在公交车、出租车和专用车辆等领域,而家用混合动力汽车则由一些国内外汽车厂商推出。
这些汽车在动力与经济性方面有了明显的优化,同时也取得了一定的市场反响。
从技术角度来看,油电混合动力汽车的主要技术包括电池和电机技术、能量管理技术和传动技术。
电池和电机技术是油电混合动力汽车最重要的核心技术,能源密度、循环寿命、快速充电等方面的提升是目前亟待解决的难题。
能量管理技术主要涉及到车辆的控制、能量回收和能量调配等,提高能量的利用效率是其关键。
而传动技术则是将内燃机和电动机两种能源的输出进行有效的整合,使其在不同驾驶模式下实现最佳动力输出。
油电混合动力汽车的发展前景可以从两个方面来看待。
首先,从环境保护的角度来看,油电混合动力汽车是一种清洁的出行方式,它能够减少污染物的排放,降低空气和噪音污染,有利于改善城市环境。
此外,它还可以将制动能量和惯性能量转化为电能进行存储和回收利用,提高能源的利用效率。
这种可持续的能源利用方式有助于减少能源消耗和石油依赖,符合可持续发展的要求。
其次,从经济角度来看,油电混合动力汽车在日常行驶中可以利用电动机进行驱动,与传统汽车相比可以节省燃油消耗,并且可以通过能量回收和调配技术提高燃油利用效率。
虽然目前油电混合动力汽车的价格相对较高,但随着技术的进一步成熟和市场的推广,其生产成本有望降低,价格也将逐渐趋于合理。
此外,油电混合动力汽车还可以享受政府的相关补贴政策,从而吸引更多消费者购买和使用。
我国混合动力汽车面临的现状及发展分析建议
1我国混合动力汽车的现状混合动力汽车具有尾气排放量少、节油等优势。
它在防治机动车污染改善PM2.5和保障我国能源安全方面的作用不可忽视,近年来,混合动力汽车的市场需求量与日俱增。
据预测,2015年,混合动力汽车将在世界汽车市场占15%,2020年占25%。
目前,我国非常重视混合动力汽车的研究和开发,国家也将其列入了“863”重大单项内容,但是,在常规技术开发方面,国内与国外存在明显的技术差距,再加上核心技术的保护,国内短时间内难以在混合动力技术方面有大的突破。
因此,现阶段我国大部分有规模的汽车厂商要么直接采用国外先进成熟的产品进行装配,要么在国外的技术基础之上,根据国内的需求进行一些技术改造、组装生产,这样虽然能够大大缩短生产周期,但却让汽车厂商完全依赖国外的生产技术,使他们失去了自主研发的热情和信心。
这样下去我国将成为世界汽车的装配中心,失去了研发和生产的能力,没有自己的核心技术,缩短我国汽车水平和世界汽车水平的距离也成为一句空话。
因此,国家在混合动力汽车技术研发等方面的关注和支持,对汽车行业的稳步长久发展是至关重要的。
同时,我国在发展混合动力汽车也存在不少挑战:①行业竞争。
欧美国家的混合动力技术已经相当成熟,丰田普锐斯、本田飞度、美国别克等大的汽车生产制造商越来越对此趋之若鹜。
德国宝马加入了双模式混合驱动技术,奥迪、大众和保时捷共同开发混合动力SUV。
一汽、东风、上海大众、上海通用、奇瑞都推出了混合动力车型,目前国内市场上的荣威550Plug-in、比亚迪秦、长安逸动混动版三款国产车型销量也呈上升趋势,如此激烈的市场竞争,势必会推动混合动力快速发展。
②技术的薄弱和缺失。
混合动力汽车的关键技术难点在于机械、电气、内燃机、能源、计算机、汽车、信息等技术方面,我国在整车控制器软件(HVCU)的开发、电机及其控制器(MCU)等方面已取得了较大进展,但与世界先进水平相比还存在着较大差距,且在车辆成本控制方面急需加强。
插电式混合动力汽车技术最新研究
插电式混合动力汽车技术最新研究
随着汽车科技的不断进步,插电式混合动力汽车技术正处于研究的最前沿。
这项技术结合了传统燃油车和电动车的优点,旨在提高燃油利用率,减少尾气排放,以及提升车辆性能和驾驶体验。
高效能电池系统
插电式混合动力汽车的核心在于其电池系统。
最新研究集中在开发高效能、高密度的电池技术,以提高能量存储密度和充电效率。
这不仅延长了车辆的续航里程,还提升了动力输出的效率。
智能能量管理系统
为了充分发挥混合动力系统的优势,研究人员致力于开发智能能量管理系统。
通过实时监测车辆运行状态和驾驶习惯,系统能够智能地分配动力输出,最大限度地提高能源利用效率,同时确保驾驶性能和舒适度。
轻量化设计与材料创新
轻量化设计是提高插电式混合动力汽车整体效率的关键。
最新研究着重于采用高强度轻量化材料,如碳纤维复合材料,以减轻车辆重量,提高燃油利用率,并改善车辆操控性能。
先进充电技术
插电式混合动力汽车需要先进的充电技术来支持其电动驱动系统。
最新研究包括研发更快速、更便捷的充电设施,以及探索无线充电技术,以进一步提升用户的充电体验和便利性。
插电式混合动力汽车技术的最新研究不仅推动了汽车工业的发展,也为环保可持续出行提供了新的选择。
随着科技的不断进步和创新,相信插电式混合动力汽车将在未来成为汽车行业的重要发展方向。
插电式混合动力汽车技术的最新研究将为汽车行业带来更高效、更环保的出行解决方案,助力推动行业向着可持续发展的方向前进。
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一、引言混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机,通过两种动力形式的协同工作来驱动汽车的一种新型汽车技术。
混合动力汽车具有减少燃料消耗和排放、提高燃油利用率、降低污染物排放等优势,因此备受关注。
本文将对混合动力汽车的研究现状和发展趋势进行详细分析。
二、混合动力汽车研究现状1. 技术发展混合动力汽车的研究始于20世纪70年代,经过多年的发展,技术逐渐成熟。
目前,混合动力汽车的主要技术包括电动机和内燃机的协同控制、能量管理系统、能量回收系统等。
各大汽车制造商纷纷投入研发资源,推出了多款混合动力汽车。
2. 市场现状混合动力汽车市场规模逐渐扩大,消费者对环保和节能的需求不断增加。
根据统计数据显示,2019年全球混合动力汽车销量达到了500万辆,占乘用车市场总销量的15%。
混合动力汽车在欧洲、美国和中国等地市场表现出较高的增长潜力。
3. 政策支持各国政府纷纷出台支持混合动力汽车发展的政策。
例如,中国政府出台了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,明确提出要加大对混合动力汽车的支持力度,鼓励企业加大研发投入,推动混合动力汽车的普及和推广。
三、混合动力汽车发展趋势1. 技术创新随着科技的不断进步,混合动力汽车的技术将不断创新。
未来,混合动力汽车有望实现更高效的能量管理、更智能的驾驶辅助系统和更长的电动续航里程。
同时,新材料和新能源技术的应用也将为混合动力汽车提供更多的发展机遇。
2. 产业发展混合动力汽车产业链将逐渐完善,包括电池、电机、电控系统等关键零部件的供应链将进一步健全。
同时,混合动力汽车的生产成本也将逐渐降低,使得混合动力汽车更具竞争力。
3. 市场前景预计未来几年,混合动力汽车市场将保持较快增长。
根据市场研究机构的预测,到2030年,全球混合动力汽车销量有望达到2000万辆以上。
中国市场将成为全球混合动力汽车的主要增长引擎,政府的政策支持和消费者的需求将推动市场的快速发展。
内燃机与电动机混合动力汽车技术的研究
内燃机与电动机混合动力汽车技术的研究随着全球对环境保护意识的不断增强,汽车行业开始积极寻求减少尾气排放和提高燃油利用效率的技术手段。
在这个背景下,内燃机与电动机混合动力技术逐渐成为汽车行业关注的热点,被认为是一种可持续发展的解决方案。
本文将对内燃机与电动机混合动力汽车技术展开深入研究。
首先,我们需要了解内燃机与电动机混合动力汽车的工作原理。
混合动力汽车采用了同时搭载内燃机和电动机两种动力系统的设计,以达到更高的燃油效率和更低的尾气排放。
内燃机负责当电池充电不足时提供动力,而电动机则在需要高功率输出时提供额外的动力。
通过合理的智能控制系统,内燃机与电动机能够在最佳效率范围内协同工作,从而最大化燃油利用率,并减少尾气排放。
其次,我们需要探讨内燃机与电动机的优缺点。
传统的内燃机具有动力输出稳定、加油方便等优点,但存在燃烧不完全、噪音和尾气排放等问题。
而电动机则具有起步迅猛、零排放等优点,但纯电动汽车的续航里程和充电时间等问题仍然限制了其发展。
混合动力技术将两种动力系统的优势相结合,最大程度地弥补了彼此的缺点。
这种技术不仅能够实现低速纯电动驾驶,还能在高速行驶和爬坡等大负载工况下提供内燃机的强大动力支撑,兼顾了经济性和环保性。
然后,我们需要探讨内燃机与电动机混合动力技术的发展现状。
目前,全球许多汽车制造商都已经推出了混合动力汽车产品,并且在技术上进行不断的创新和突破。
例如,丰田的混合动力汽车采用了独有的电力助推系统,实现了电机辅助内燃机的动力输出,以提高燃油利用效率。
而本田则采用了双模式混合动力系统,通过电池和发电机的耦合,充分发挥了两种动力系统的优势。
此外,一些新兴的汽车制造商也开始研发纯电动汽车和混合动力汽车,并在电池技术和电机控制等方面不断进行创新。
最后,我们需要分析内燃机与电动机混合动力技术的前景和挑战。
随着环保意识的提高和政府对环保政策的支持,混合动力技术有着广阔的市场前景。
这种技术既可以满足人们对环境友好的需求,又不会给使用者带来充电不便等问题。
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
混合动力汽车控制策略研究现状及发展趋势
混合动力汽车控制策略研究现状及发展趋势随着环保意识的不断提高,混合动力汽车作为一种新型节能环保的汽车技术,正逐渐走进人们的生活。
混合动力汽车的核心技术在于控制系统,它能够实现汽车的混合动力控制,有效地提高汽车的燃油利用率和减少尾气排放。
本文将会探讨混合动力汽车控制策略的现状及未来发展趋势。
混合动力汽车控制策略主要采用两种方式:一种是基于能量管理的控制策略,另一种是基于动态规划的控制策略。
基于能量管理的控制策略是将混合动力汽车的动力系统分为燃油系统和电力系统两个部分,通过控制两个部分之间的能量转换,实现汽车的混合动力控制。
这种控制策略的优点在于简单易行,适用于大多数混合动力汽车,但是它的缺点也不可忽视,主要表现在会导致一定的能量损失和汽车的驾驶控制受限制。
基于动态规划的控制策略则是通过预测车辆行驶路线和行驶条件,根据最优化算法来控制汽车的动力系统,以达到更好的混合动力控制效果。
这种控制策略的优点在于能够准确预测车辆行驶状况,实现更加精细化的能量管理,但是缺点在于需要复杂的算法计算和较高的计算能力。
未来,混合动力汽车控制策略将会朝着更加智能化、高效化的方向发展。
一方面,随着人工智能、大数据等技术的发展,未来混合动力汽车控制策略将会更加自动化、智能化,实现更加精准的能量管理和优化。
另一方面,混合动力汽车控制策略将会更加注重驾驶者的个性化需求,根据驾驶者的驾驶习惯、行驶路线等信息,实现个性化的混合动力控制,提高驾驶者的驾驶体验和汽车的燃油利用率。
混合动力汽车控制策略是混合动力汽车技术发展的核心,随着技术的不断进步和发展,混合动力汽车控制策略也将会朝着更加高效、智能和个性化的方向发展,为人们的生活带来更多的便利和节能环保的效益。
混合动力汽车技术的创新与发展
混合动力汽车技术的创新与发展1. 混合动力汽车的概念及特点混合动力汽车是一种结合了传统内燃机和电动机两种能源的汽车,其主要特点是可以根据驾驶条件自动切换使用内燃机和电动机,从而实现更高效率、更低排放的行驶方式。
由于混合动力汽车能够充分利用两种动力源的优势,因此在节能减排方面具有显著的优势,成为了未来汽车行业的发展方向之一。
2. 混合动力汽车的发展历程混合动力汽车的概念最早可以追溯到20世纪70年代,当时美国汽车制造商通用汽车公司推出了一款名为"ElectroVair"的混合动力汽车原型车。
然而,由于当时电池技术和电动机技术的限制,混合动力汽车并没有得到广泛的应用。
直到21世纪初,随着电池技术和电动机技术的不断进步,混合动力汽车开始逐渐走向市场,成为了汽车行业的热门话题。
3. 混合动力汽车的技术原理混合动力汽车的工作原理主要包括两种模式:电动模式和混合模式。
在电动模式下,汽车主要依靠电池驱动电动机行驶,可以实现零排放、零油耗的行驶方式;在混合模式下,汽车则可以根据驾驶条件自动切换使用内燃机和电动机,从而实现更高效率、更低排放的行驶方式。
4. 混合动力汽车的优势与挑战混合动力汽车具有多方面的优势,首先是节能减排方面,由于充分利用了两种能源的优势,混合动力汽车的燃油效率和排放性能明显优于传统汽车;其次是驾驶性能方面,电动机的瞬时扭矩输出可以提供更好的加速性能;此外,混合动力汽车还具有动力系统可靠性高、维护成本低等优势。
然而,混合动力汽车也面临着电池成本高、续航里程短、充电基础设施不完善等挑战,限制了其在市场上的推广。
5. 混合动力汽车的发展趋势随着汽车行业的不断发展,混合动力汽车的技术也在不断创新和进步。
未来,混合动力汽车将会朝着更高效率、更低排放、更长续航里程的方向发展,同时也会推出更多种类的混合动力汽车,以满足不同消费者的需求。
此外,随着电池技术和充电基础设施的不断完善,混合动力汽车的市场份额也将会不断增加,成为汽车行业的一个重要发展方向。
混合动力汽车技术的发展现状和前景
混合动力汽车技术的发展现状和前景随着全球环保意识的提升,汽车行业也在不断追求更加环保、可持续的发展。
混合动力汽车作为一种新兴的汽车技术,越来越受到消费者和政府的关注。
本文将从混合动力汽车技术的发展现状和前景两个方面进行探讨。
一、混合动力汽车技术的发展现状混合动力汽车是指同时具备燃油动力和电动力的汽车,常见的有HEV(混合动力电动汽车)、PHEV(插电式混合动力汽车)、E-REV(扩展续航混合动力汽车)等几种类型。
这种汽车技术最大的特点就是可以同时利用燃油和电能提供动力,从而降低油耗和排放。
从技术发展的历程来看,混合动力汽车技术的实现过程分为三个阶段。
第一阶段是1997年丰田公司推出第一辆HEV车型普锐斯,第二阶段是2004年通用汽车开始制造PHEV车型,第三阶段是2011年在谷歌公司的资助下,丰田公司推出了拥有更长续航里程的E-REV车型。
目前,全球混合动力汽车市场的份额逐渐扩大,尤其是在欧洲和北美市场混合动力汽车的销量占比持续增长。
据统计数据显示,2019年份额最高的品牌是丰田,其次是福特、雪佛兰、本田等品牌。
同时,中国市场也在加速推广混合动力汽车技术,这也与我国的环保政策密切相关。
二、混合动力汽车技术的未来前景混合动力汽车技术的未来前景在我看来是非常乐观的。
一方面,随着全球环保意识的不断提升,政府对环保领域的投入会越来越多,这也将给混合动力汽车的发展提供更多的契机。
同时,科技的不断进步也将推动混合动力汽车技术的不断升级和完善。
另一方面,混合动力汽车技术的成本在不断降低,这也将使得混合动力汽车更加经济、实用。
特别是在国内,政府愿意对混合动力汽车给予税收、补贴等优惠政策,这也将进一步提高混合动力汽车的市场占有率。
最后,混合动力汽车技术的进一步发展还需要广泛的技术创新和研发,涉及到包括动力系统、能量管理和电池技术在内的多个领域,这也将成为汽车行业未来的核心竞争力之一。
总之,对于混合动力汽车技术的发展前景,我们可以看到国内外汽车制造商都在不断推动相关技术的创新和升级。
混合动力汽车技术的研究和发展
混合动力汽车技术的研究和发展混合动力是汽车工业的重要发展方向之一。
通过采用电池和发动机组成的混合动力系统,汽车可以更加高效地利用能源,减少对环境的污染,为社会带来更多的便利。
混合动力汽车技术的研究和发展已经成为全球汽车行业的热点话题。
本文将围绕混合动力汽车的技术原理、发展现状和前景展开阐述。
一、混合动力汽车的技术原理混合动力汽车是指采用电池和发动机组成的混合动力系统的汽车。
它既可以通过发动机的驱动来驱动车辆,也可以通过电池的驱动来驱动车辆。
混合动力汽车的技术原理主要包括以下几个方面。
1. 发动机驱动混合动力汽车通常使用燃油发动机来驱动车辆。
这种发动机是由汽油或柴油驱动的内燃机,通过燃烧油料产生热能,然后将产生的能量转化为机械能,驱动车辆前进。
2. 电池驱动混合动力汽车通常使用电池来驱动车辆。
这种电池通常是由镍氢或锂离子等化学物质制成,能够将电能储存起来。
当汽车需要加速或者爬坡时,电池会向汽车传递能量,从而帮助汽车更快地行驶。
3. 恢复制动能混合动力汽车在制动时能够将过剩的动能恢复为电能储存起来。
当汽车需要行驶时,电池会将这些电能释放,从而为汽车提供足够的能量。
4. 发动机辅助电池充电混合动力汽车可以通过发动机的驱动来为电池充电,提高电池的充电效率。
二、混合动力汽车的发展现状混合动力汽车技术的发展从上世纪90年代开始,至今已有近30年的历史。
目前,全球汽车行业正在积极推动混合动力汽车技术的研究和发展。
尤其是在中国,政府提出了“双积分”政策,力推新能源汽车的发展。
混合动力汽车也成为了政府关注的焦点。
1. 日本日本是混合动力汽车技术的发源地,其中丰田的混合动力汽车Prius是全球首款量产混合动力汽车。
目前,日系车厂在混合动力汽车技术方面领先世界,所生产的混合动力汽车销量不断攀升。
2. 美国2006年,美国通用汽车推出了第一代混合动力汽车——雪佛兰Silverado混合动力汽车。
2011年,特斯拉推出了纯电动车——特斯拉Roadster。
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1.引言随着不可再生资源的日益消耗,特别是石油资源的消耗,人们人们不得不为汽车业的可持续发展开始思考,混合动力汽车及电动汽车将成为新世纪前几十年汽车发展的主流,并成为我国汽车界所有业内人士的共识。
我国政府也在实施很多项高科技发展研究计划其中就包括混合动力汽车在内的电动汽车重大专项。
我国在新能源汽车的自主创新过程中,有了政府的支持,坚持以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则,确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为主要方向以及整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池的研发,通过产学研紧密合作,我国混合动力汽车的自主创新取得了重大进展。
同时,近年来,美、日、德等汽车工业强国先后发布了关于推动包括混合动力汽车在内的新能源汽车产业发展的国家计划。
也取得了一些先进的成果。
2.混合动力汽车概念混合动力汽车(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。
3.混合动力汽车的结构原理以串联混合动力电动汽车为例子,介绍混合动力电动汽车的工作原理。
在车辆行驶刚开的时候,蓄电池处于电量饱满状态,其能量输出能够满足车辆要求,辅助动力系统不需要工作。
电池电量低于60%时,这时辅助动力系统起动:当车辆能量需求较大时,这时辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量;当车辆能量需求较小时,这时辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时,还给蓄电池组进行充电。
由于有了蓄电池组,使发动机工作在一个相对稳定的工况,使其排放得到改善。
混合动力汽车是采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机,依靠电动机或其它辅助装置来提供加速与爬坡所需的附加动力。
这不但提高了总体效率,而且并未牺牲性能。
混合动力车设计成可回收制动能量。
在传统的汽车中,司机踩制动时,本可用来给汽车加速的能量转化为热量分散到空气中了。
而混合动力车却能大部分回收这些能量,并将其暂时贮存起来供加速时再用。
如果司机想要有最大的加速度时,汽油发动机和电动机就会并联工作,提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。
一般在对加速性要求不太高的场合,混合动力车可以单靠电机行驶,也可以单靠汽油发动机行驶,或者二者结合以取得最大的效率。
例如在公路上巡航时使用汽油发动机。
而在低速行驶时,只单靠电机拖动,不用汽油发动机辅助。
即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能,提供比传统液压系统更大的效率。
4..混合动力汽车技术类型根据混合动力驱动的联结方式一是串联式混合动力系统。
串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电,所产生的电能通过控制单元传到电池,然后由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。
在串联联结方式下,电池就是用来储蓄的,储蓄的是电能。
电池调节在发电机产生的能量和电动机需要的能量,从而保证车辆正常工作。
二是并联式混合动力系统。
并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机系统和电机驱动系统。
两个系统不但可以同时协调工作,而且可以各自单独工作驱动汽车。
并联系统适用于多种不同的行驶状况,尤其适用于复杂的路况。
并联联结方式结构简单,成本低。
三是混联式混合动力系统。
混联式混合动力系统的特点是内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速的机构,两套机构可以通过齿轮系,也可以采用行星轮式结构结合在一起,从而来综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。
和并联式混合动力系统相比,混联式动力系统更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。
此联结方式系统复杂,成本高。
B、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,也就是常说的混合度的不同一是微混合动力系统。
代表的车型有PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。
这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机上加装了皮带驱动启动电机。
该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机,是用来控制发动机的启动和停止,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意义上的混合动力汽车,因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。
在微混合动力系统里,电机电压通常有两种:12v 和42v。
其中42v主要用于柴油混合动力系统。
二是轻混合动力系统。
代表车型有通用的混合动力皮卡车。
该混合动力系统通常采用集成启动电机。
与微混合动力系统相比,轻混合动力系统除了可以实现用发电机控制发动机的启动和停止,还能够实现:(1)在减速和制动工况下,对吸收部分能量;(2)在行驶过程中,发动机等速运转,发动机所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适当的调节。
轻混合动力系统的混合度一般在20%以下。
三是中混合动力系统。
本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于混合动力系统。
该混合动力系统同样采用了ISG系统。
与轻度混合动力系统不同的是,中混合动力系统采用的是高压电机。
还有,中混合动力系统增加了一个功能:在汽车处于加速或者大负荷工况时,电动机可以辅助驱动车轮,从而补充发动机本身动力输出的不足,从而更好的提高整车的性能。
这种系统混合程度较高,可以达到30%左右,目前技术已经成熟,应用广泛。
四是完全混合动力系统。
丰田的Prius 和未来的Estima就属于完全混合动力系统。
该系统采用了272-650v的高压启动电机,混合程度相当高。
与中混合动力系统相比,完全混合动力系统混合度可以大于等于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。
5.混合动力汽车需要解决的问题和关键技术目前,混合动力汽车需要解决的问题包括以下几个方面:一,进行动力分配装置和能量管理系统研究。
二,开发具备高比能量和高比功率经济实用电池。
三,混合动力系统的结构复杂,制造成本高,维修比较困难,售价相对较高。
四,建立更先进驱动系统数学模型,进行计算机仿真分析。
具体来说需要进行下面几项关键技术的研究:混合动力单元技术在混合动力汽车上,热力发动机又被叫做混合动力单元。
为提高燃料经济性,对混合动力单元必然提出更多的要求,如要求混合动力单元能够快速起动和关闭等。
目前对混合动力单元研究主要集中于:一是燃烧系统优化;二是尾气的处理技术,主要研究高效尾气催化系统;三是代用燃料研究。
控制策略技术HEV产品开发中最为关键的环节是根据不同的混合动力驱动系统制定和优化的控制策略,国外通过系统建模仿真来对此进行了大量的匹配理论研究。
控制系统开发首先是根据采集到的速度和负荷等数据,计算出对应要求输出功率:计算出以最高效率为基点的分配到内燃机与电动机上的功率值,即实现内燃机与电动机之间最优功率分配比;然后,根据功率分配比,计算出驱动电动机的功率值和其它有关数据,给出内燃机的控制参数和电动机的控制参数。
同时,驱动还要执行器完成这两个层次的工作控制。
在执行器得设计中,功率分配装置设计及其与变速器的一体化设计是关键的部件设计工作。
因为它要根据控制器的指令,正确地进行内燃机功率向驱动车辆功率和驱动发电机功率的分解。
能量存储技术在电动汽车上,蓄电池开发和充放电特性的研究是关键。
现在,镍氢电池和锂离子电池己可达到混合动力汽车使用要求,但仍有价格高或寿命不长等缺陷。
从发展看,能量储存装置研究应该包括以下几个方面:一是研究电池内部的连接、检测、监控。
二是电池设计和制造方面改进,降低制造成本,改善电池的性能和提高寿命。
适用于混合动力汽车的电池需要有较高的比功率,要达到的目标是,功率与能量比值大于20W/wh;使用寿命达到10年;至少循环使用12万次。
三是电池热能管理及剩余电量管理。
此外,电池的剩余电量直接影响混合动力汽车经济性和排放,因此需要有效的测试方法和控制装置。
6.混合动力汽车技术发展现状6.1国内混合动力汽车技术发展状况从目前发展来看,以计算机技术和自动控制技术,各种智能控制系统包括自适应控制技术、模糊控制技术(Fuzzy)、专家控制系统(Expert System)、神经网络控制系统(Neural Networks)等在混合动力汽车上的逐渐应用,将进一步促进混合动力汽车发展。
与传统型汽车相比,混合动力汽车充分吸取了电力/热力系统中最大的优势,在节能和排放上胜出一筹;与纯电动汽车相比,HEV 的电压和功率等级与电动车类似,但蓄电池容量大大减小,因而其造价成本将低于电动汽车。
当前所面临的主要技术问题还很多。
尽管从长远来看只是一种过渡车型,但它在近20-30年内会很有发展前景,这一点是毫无疑问的。
汽车行业专家有过预言,不久的将来,新生产的汽车中电动汽车将占40%以上。
我国的汽车工业应顺应科技发展趋势,抓住这块市场,在国外产品涌入之前,集中科研力量攻关,迅速开发出自己的产品。
形成具有完全自主知识产权的动力系统技术平台,建立了混合动力汽车技术开发体系。
混合动力汽车的核心是电池技术。
除此之外,还有发动机技术、电机控制技术、整车控制技术等,发动机和电机之间动力的转换和衔接也应该是重点。
从目前情况来看,我国已经建立起了混合动力汽车动力系统技术平台及产学研合作研发体系,取得了一系列突破性成果,为整车开发奠定了坚实的基础。
截止到2009年1月31日,在混合动力车辆技术领域,我国知识产权局受理并公开的中国专利申请有1116件。
在1116件专利申请中,发明为782件、实用新型为334件。
掌握了关键零部件的核心技术,自主开发出系列化产品,关键零部件产业化全面跟进。
在混合动力汽车的核心——电池技术研发方面,我国已自主研制出容量为6Ah-100Ah的镍氢和锂离子动力电池系列产品,能量密度和功率密度接近国际水平,同时突破了安全技术瓶颈,在世界上首次规模应用于城市公交大客车;自主开发200kW以下永磁无刷电机、交流异步电机和开关磁阻电机,电机重量比功率超过1300w/kg,电机系统最高效率达到93%;自主开发燃料电池发动机技术先进,效率超过50%,成为世界上少数几个掌握车用百千瓦级燃料电池发动机研发、制造以及测试技术国家之一。
与此同时,混合动力汽车关键零部件产业化全面跟进,生产配套能力显著增强。
近来,力神、比亚迪、比克、万向等动力电池企业投入数十亿资金加快产业化建设,上海电驱动、大郡、湘潭电机、南车时代等电机企业加强与上下游企业合作,积极完善产业链建设。
在未来2-3年内,预计将形成20亿Ah以上的动力电池和全系列驱动电机生产能力,能够满足100万辆混合动力及电动汽车配套要求。
掌握了电动汽车整车开发关键技术,形成了各类电动汽车开发能力。