认识和了解混合动力汽车 (完整版)

混合动力汽车
任务一 认识混合动力汽车 （4）完全混合动力系统 丰田的Prius 和未来的Estima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。 如表5-1所示，混合程度的大小取决于技术方案的选择、系统电压的大小、驱动电 机的功率等。
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（二）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，混合动力系统还可以分为以下四类： （1）微混合动力系统 代表的车型是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（一般为12V）上加装了皮带驱动启动电机（也就是常说的Belt-alternator Starter Generator，简称BSG系统）。 （2）轻混合动力系统 代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统采用了集成启动电机（也就是常说的 Integrated Starter Generator，简称ISG系统）。与微混合动力系统相比，轻混合动力系统除了能够 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。轻混合动力系统的混合度一般在20%以下。 （3）中混合动力系统 本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。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，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，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，可以达到30%左右，技 术已经成熟，应用广泛。
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任务一 认识混合动力汽车 混联式混合动力系统（PSHEV） 特点： （1）将串联HEV和并联HEV相结 合，具有两者的优点； （2）与串联HEV相比，增加了 机械动力的传递路线； （3）与并联HEV相比，增加了 电能的传输路线。 混联式混合动力系统的优点： （1）三个动力总成比SHEV三个动力总成的功率、质量和体积小。 （2）有多种驱动模式，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。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SHEV好。混 Nhomakorabea动力汽车
任务一 认识混合动力汽车 三、混合动力汽车发展背景与发展现状 当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80%以上的道路条件 下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，更为严重的是排 放废气污染环境。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。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池 技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达 到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车（除 非燃料电池技术有重大突破）。
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任务二 混合动力汽车的特点与相关技术 一、混合动力汽车的特点 1、混合动力电动汽车与内燃机汽车比较 （1）可使原动机在最佳的工况区域稳定运行，避免或减少了发动机变工况下的不 良运行，使得发动机的排污和油耗大为降低； （2）在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式驱动车辆，实现零排放； （3）可通过电动机提供动力，因此可配备功率较小的发动机，并可通过电动机回 收汽车减速和制动时的能量，进一步降低了汽车的能量消耗和排污。 2、混合动力电动汽车与纯电动汽车比较 （1）由于有原动机作为辅助动力，蓄电池的数量和质量可减少，因此汽车自身重 量可以减小； （2）汽车的续驶里程和动力性可达到内燃机的水平； （3）借助原动机的动力，可带动空调、真空助力、转向助力及其它辅助电器，无 需消耗蓄电池组有限的电能，从而保证了驾车和乘坐的舒适性。 3、混合动力汽车的比较 （1）混合动力汽车三种联结驱动方式的比较 驱动方式的比较情况如图5-9所示。
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一、混合动力汽车的定义 混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, HEV）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目 前汽车研究与开发的一个重点。 广义上说，混合动力汽车是指拥有至少两种动力源，使用其中一种或多种动力源 提供部分或者全部动力的车辆。但是，在目前实际生活中，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。使用的电动力系统 中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池目前使用的有铅酸电池、镍锰氢 电池和锂电池，将来应该还能使用氢燃料电池。 狭义上说既有内燃机又有电动机驱动的车辆就是混合动力汽车。
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任务一 认识混合动力汽车 3、混联式混合动力系统（PSHEV） 混联式驱动系统是串联式与并联式的综合。发动机发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。发电机发出的电能输送给电动机或蓄电 池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。
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任务一 认识混合动力汽车 二、混合动力电动汽车的分类 （一）根据混合动力驱动的联结方 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（SHEV）
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任务一 认识混合动力汽车 2、并联式混合动力系统（PHEV） 并联式混合动力系统（PHEV） 有三种驱动模式，即：发动机单 独驱动，电动机单独驱动，发动 机和电动机混合驱动。