2混合动力汽车结构原理(结构调发动机,底盘)
新能源汽车技术-第2版-第2章-电动汽车的基本结构和工作原理可修改全文
2.1. 2 纯电动汽车的结构
除了车身、 底盘等传统内燃机汽车上具备的组成部分, 纯电动汽车还包括由电驱动系统、 蓄电池系统及电控系统组成的 “ 三 大电” 系统和由电制动、 电转向、 电空调组成的 “ 三小电” 系统。 其中, 由驱动电机和控制系统组成的电驱动系统是 纯电动汽车的动力核心, 也是区别于 传统内燃机汽车的最大不同点, 如图 2-3 所示。 (1) ) 电源 蓄电源为电动汽车的驱动电机提供电能。 目前纯电动汽车使用的动力蓄 电池包括磷酸铁锂蓄电池、 锰酸锂蓄电 池、 三元锂离子蓄电池等。 (2) ) 驱动电机 驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能, 通过传动装置或者 直接驱动车轮和工作装置。 (3) ) 电控系统 电动汽车的各个组成部分都需要由控制单元进行管理和控制, 包括 了整车控制器、 蓄电池管理系统及电机控 制器等, 相互之间通过 CAN 总线或其他方式进行 通信,实现整车的驱动行驶。
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2. 按照动力混合程度分类 混合动力电动汽车按照传统内燃机和电动机动力的混合程度不同, 可分为微度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功 率比不大于 5%)、 轻度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机 的额定功率比为 5% ~ 15%)、 中度混合型 ( 电动机峰值功 率和发动机的额定功率比为 15% ~ 40%) 和深度混合型 ( 电动机峰值功率和发动机的额定功率比大于 40%)。 (1)微度混合动力电动汽车 微度混合动力电动汽车也称为起—停混合动力电动汽 车。在微度混合动力电动汽车中, 电动机 仅作为内燃机的起动机或发电机使用, 不为汽车行驶 提供持续动力, 通常是在传统内燃机的起动机上加装传动带驱动起 动机。 如图 2-10 所示, 该 电机为发电/ 起动一体化电动机, 用来控制发动机的起动和停止, 从而取消发动机的怠 速, 降 低了油耗和排放。 一般微度混合技术可以节省油耗 4. 5%。
《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。
4.1混合动力汽车的结构
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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4.1混合动力汽车的结构
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。
4.1混合动力汽车的结构
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。
4.1混合动力汽车的结构
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。
混合动力汽车构造与维修教学大纲
混合动力汽车结构原理与维修教学大纲3年制高中起点 80课时1.课程性质《混合动力发动机结构原理与维修》课程是广义上说，混合动力汽车（Hybrid Vehicle）是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。
通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle, 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。
随着世界各国环境保护的措施越来越严格，混合动力车辆由于其节能、低排放等特点成为汽车研究与开发的一个重点，并已经开始商业化。
混合动力汽车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。
2.课程目标通过本课程的学习，本书从实际角度出发，系统、全面地介绍混合动力系统的组成、混合动力汽车的结构原理及典型车型混合动力系统的维修。
全书共分五章，内容主要包括混合动力汽车结构原理以及丰田普锐斯、别克君越、奥迪Q5和宝马X6四种典型车型的混合动力系统结构与检修。
（一）知识教学目标1、掌握混合动力发动机基础知识。
2、掌握混合动力发动机结构原理。
3、掌握混合动力发动机材料基础知识。
（二）能力培养目标1、具备查询车俩信息，初步判断车辆技术状况的能力。
2、根据车俩状况制定混合动力发动机工作计划的能力。
3、具备车俩整车全面操作的能力。
4、具备对混合动力发动机结构原理维质量检查能力。
（三）思想教育目标1、具备与客户沟通和协商的能力。
2、具有团队精神和协作精神。
3、具有良好的心理素质和客服困难的能力。
4、具有较强的质量意识、安全意识、环保意识、客户意识和法律意识。
5、具有较强的事业心，高度的责任感，能按时高效完成工作任务。
6、具有诚信、敬业、、刻苦耐劳、科学、严谨的工作态度。
并联混合动力电动汽车的工作原理
并联混合动力电动汽车的工作原理在现代汽车工业中，混合动力电动汽车已经成为了一种热门的发展趋势。
相比于传统的汽油车，混合动力电动汽车不仅更加环保，而且在燃油经济性和动力性能上也有着显著的优势。
而在混合动力电动汽车中，最为常见的一种类型就是并联混合动力电动汽车。
那么，究竟并联混合动力电动汽车是如何工作的呢？下面就让我们一起来详细地探讨一下。
1. 电动机工作原理要了解并联混合动力电动汽车的工作原理，就必须先对电动机有一个清晰的认识。
电动机是并联混合动力电动汽车的关键组成部分，它负责提供动力和驱动车辆前进。
电动机利用电能转换成机械能，从而推动车辆前进。
在并联混合动力电动汽车中，电动机可以单独驱动车辆，也可以与传统的内燃发动机协同工作，以提供更加高效和可靠的动力输出。
2. 内燃发动机工作原理除了电动机，内燃发动机也是并联混合动力电动汽车的重要组成部分。
内燃发动机利用燃料燃烧产生的热能转换成机械能，进而驱动车辆运动。
在并联混合动力电动汽车中，内燃发动机通常被用作发电机的角色，为电池组充电，从而保证车辆长途行驶时的动力供应。
3. 电池组和能量管理系统在并联混合动力电动汽车中，电池组是储存电能的重要部件，它能够为电动机提供动力。
而能量管理系统则负责控制电池组的充放电过程，以确保电能的高效利用和车辆的动力输出平稳可靠。
4. 工作模式切换和能量分配并联混合动力电动汽车在行驶过程中会根据车速、车辆负载以及驾驶员需求等因素自动切换工作模式，以最大程度地发挥电动机和内燃发动机的优势，从而达到更好的燃油经济性和动力输出效果。
在工作模式切换的过程中，能量的分配也扮演着至关重要的角色，这需要能量管理系统精确地控制能量的流动和分配，以确保车辆的高效运行。
5. 个人观点和理解在我看来，并联混合动力电动汽车的工作原理充分体现了能源的灵活利用和高效转换。
通过电动机、内燃发动机和电池组之间的协同配合和能量管理系统的精确控制，并联混合动力电动汽车能够在保证动力性能的实现燃油经济性的最大化。
典型混合动力汽车构造
典型混合动力电动汽车构造一、串联式混合动力系统1、基本结构串联式混合动力系统利用发动机动力发电，从而带动电动机驱动车轮。
其基本结构是由电动机、发动机、发电机、动力蓄电池、变压器等组成。
由发动机进行准稳恒性运转来带动发电机，直接向电动机供应电力，或一边给动力蓄电池充电一边行驶。
由于发动机的动力是以串联的方式供应到电动机，所以称为“串联式混合动力系统”发动机和发电机构成辅助动力单元，发动机输出的驱动力（能）首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用来给动力蓄电池充电，另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮。
在这种结构形式中，发动机的唯一功能就是用来发电，而驱动车轮的转矩全部来自电动机。
动力蓄电池实际上起平衡发电机输出功率和电动机输入功率的作用。
当发电机的发电功率大于电动机所需的功率时（例如汽车减速滑行、低速行驶或短时停车等工况），控制器控制发电机向动力蓄电池充电；当发电机发出的功率低于电动机所需的功率时（例如汽车起步、加速、高速行驶、爬坡等工况），动力蓄电池则向电动机提供额外的电能。
串联式结构可使发动机不受汽车行驶工况的影响，始终在其最佳的工作区稳定运行，因此可降低汽车的油耗和排放。
串联式混合动力系统的结构简单，控制容易，但是由于发动机的输出需全部转化为电能再变为驱动汽车的机械能，而机电能量转换和蓄电池的充放电的效率较低，因比使得串联式结构的能量利用效率较低。
2、串联式混合动力控制模式（1）当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机、发电机组和电池组共同向电动机提供电能。
启动、加速、爬坡工况（2）当车辆处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机。
低速、滑行、怠速工况（3）当电池组缺电时则由发动机、发电机组向电池组充电。
电池组缺电工况3、串联式混合动力驱动系统的特点（1）串联式混合动力驱动系统的优点①由于发动机与驱动轮没有直接机械连接，因此发动机工作状态不受车辆行驶工况的影响，能运行在其转矩一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。
论文(混合动力汽车系统的结构与原理)
图 1-3 混联型Plug-in HEV动力系统简图
1.2.2 按混合程度分类 在混合动力系统中，根据电动机的输出功率在整个系统输出功率中所占比例，可以 分以下五类：弱混合动力（也称微混合动力）、轻度混合动力、中度混合动力、重度混 合动力（也称全混合动力，强混合动力）、插电式混合动力。其混合度不同，功能要求 也有差别。 （1）弱混合动力系统 这种混合动力系统对传统发动机的起动机进行了改造，形成了由带传动的发电起动一体 式电机（BSG）。该电机用来控制发动机快速起停，因此可以取消发动机的怠速过程， 降低了油耗和排放。 （2）轻度混合动力系统 该混合动力系统采用了集成起动电机（ISG）。轻混合动力系统除了能够实现用电机控 制发动机的起停外，还能够在车辆制动和下坡工况下，实现对部分能量进行回收。 （3）中度混合动力系统 该混合动力系统同样采用了ISG系统。中混合动力系统采用的是高压电机，在汽车加速 或者大负荷工况时，电动机能够辅助发动机驱动车辆，补充发动机本身动力输出的不足， 提高整车性能。 （4）重度混合动力系统 重度混合动力系统采用了272-650V的高压电机，混合度可以达到50%以上，在城市循环 工况下节油率可以达到30%-50%。 （5）插电式混合动力系统 插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV）是可以利用电网对动力电 池充电的混合动力汽车，可以使用纯电动模式驱动车辆行驶，且纯电动行驶里程较长； 电能不足时，车辆仍可以重度混合模式行驶。
图 1-2 并联型Plug-in HEV动力系统简图
3.混联式混合动力系统（Series/Parallel Hybrid Electric Vehicle） 混联式混合动力系统由发动机、动力分配机构、发电机、电机控制器、 电动机和动力电池组成。发动机的动力经过动力分配器后分成两部分，一部 分直接驱动车辆，形成机械传输通道；另一部分带动发电机发电，所产生的 电能通过电机控制器提供给电动机驱动车辆，形成电力传输通道。通过调整 发电机转速，可以控制机械传输通道和电力传输通道的动力分配比例。这个 系统具有双重特征，一是电力传输通道和动力电池之间以电方式实现动力耦 合，动力的流向为串联；二是机械传输通道和电动机之间以机械方式实现动 力耦合，动力的流向为并联，所以称为混联式混合动力系统。
电混汽车工作原理
电混汽车工作原理
电混汽车，即混合动力汽车，是指同时搭载燃油发动机和电动机的汽车，其工作原理可以简单概括为以下几个方面：
1. 能量转化与储存：燃油发动机燃烧汽油或柴油产生的能量通过传动系统驱动车轮，同时利用发电机产生电能，将多余的能量转化为电能并储存于电池中。
2. 能量调配与驱动：电池中储存的电能可以通过电动机转化为机械能，驱动车轮，提供动力；同时，电动机也可以将能量送回电池中进行储存。
3. 驱动模式切换：电混汽车可以根据实际需求和行驶条件切换不同的驱动模式。
当需要加速或爬坡时，燃油发动机会启动，提供额外的动力；而在低速行驶或停车等情况下，电动机则可以单独驱动车辆。
4. 能量回收与再利用：电混汽车利用制动时产生的能量通过再生制动系统回收，转化为电能并储存于电池中，以备之后使用。
通过以上工作原理，电混汽车可以实现燃油与电能的高效转化和利用，显著降低燃油消耗和尾气排放，达到节能减排的目的。
同时，电混汽车还具有一定程度上的零排放和静音行驶等特点。
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。
《混合动力汽车构造原理与检修》-教案
·教案学院：教研室：课程名称：混合动力汽车原理与检修授课专业：新能源汽车技术授课班级：任课教师：《混合动力汽车原理与检修》课程教案第 1 次课，2学时教学设计与教学内容传统汽车的动力驱动系统电驱动系统四、混合动力汽车的优势1.能量转换效率高2.良好的环境保护效果3.排放的废热少，可以减轻城市的“热岛效应”4.可回收利用部分能量5.改善能源结构，解决汽车的替代能源问题五、混合动力汽车推广应用中的主要问题1.制造成本较高2.小型化和轻量化3.可靠性等性能有待进一步提高第 2 次课，2学时（3）串并联混合动力7．从混合程度分（1）全混合动力（Full Hybrid）（2）电动辅助混合动力（Power Assist Hybrid三、混合动力系统概述混合动力系统是指由两个或两个以上不同工作原理的动力源组成，可以将不同动力源组合在一起用于驱动车辆的系统。
四、完全混合动力汽车驱动的分类与特点1．完全混合动力驱动有四种形式（1）并联式混合动力系统二、串联式混合动力系统结构串联式混合动力系统，也称增程式电动汽车动力系统，主要由内燃机、发电机、驱动电机和动力电池几个部件组成三、串联式混合动力汽车的特点串联式混合动力汽车的不足有四点：一是驱动电动机等的选择难度大，为了能够克服汽车在行驶过程中的最大阻力，驱动电动机的功率要求较大，外形尺寸并联式混合动力系统组成示意图三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足．PHEV的驱动模式．并联式混合动力汽车的主要优点．并联式混合动力汽车的不足第四节混联式混合动力汽车的主要组成及特点一、混联式混合动力汽车组成混联式HEV也可称为串并联混合式混合动力汽车、混合动力汽车、混联式混合动力汽车等。
为了更好地理解普锐斯(Prius)混合动力系统，此处简单介绍普锐斯(Prius)的行星齿轮机构，结构如图1.起步与小负荷时2. 加速或爬坡时3. 车辆在巡航时4. 车辆在巡航时第 3次课，2学时由于双模式混合动力系统有两个机械耦合器，这使得系统更易灵活组合及控制，与并联式和串联式相比，该结构具有更多的运行工况。
项目四 混合动力汽车结构与原理
更高于。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，完全混合动力代表产品为丰田 的普锐斯，可节油40%。
【任务学习】
1.1 混合动力汽车的类型
弱混常用BSG传动带传送起动/发电技术，例如奇瑞A5的BSG款（电动机 10kw）通常节油10%以下，电动机不直接参与驱动，主要用于起动和回收制动 能量。
【任务学习】
1.1 混合动力汽车的类型
轻混合动力系统
轻混合动力系统的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（Integrated Starter Generator，简称ISG系统）。轻混合动 力系统的混合度一般在20%以下。
CD75等 途观新能源等 索纳塔PHEV等
沃兰达等
国家 中国 德国 中国 德国 韩国 美国
【任务学习】
1.1 混合动力汽车的类型
按能量补给形式
非插电式混合动力汽车
非插电式混合动力汽车在能量供给上，不再通过外接充电系统 为动力电池充电，电能补给基本依靠发动机发电，少量由制动 能量回馈产生。非插电式混合动力汽车在我国销售不享受政府 补贴和面购置税的政策。在上牌时，非插电式混合动力汽车和 燃油轿车没有任何差别。
2.1.1发动机
【任务学习】
2.1非插电式混合动力汽车结构
2.1.1发动机
阿特金森循环膨胀行程大于压缩行程
【任务学习】
2.1非插电式混合动力汽车结构
2.1.1发动机
阿特金森发动机也有两个突出缺点： 1.低速状态下，进气被上行的活塞顶出，进气量不够，动力不足； 2.高转速状态下，相对较长的膨胀行程会影响转速的攀升，加速也不理想。
混合动力汽车
电机再生制动能量与机械制动能量分配关系
采取以上措施，降低油耗可达30%—50%
三、混合动力汽车的关键技术
混合动力汽车所面临的关键性技术和需要解 决的问题包括以下几个方面： 内燃机与电机耦合功率分配比的最优控制 能量存储装置( 电池) 要具有较高的比功率, 以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要 需要开发高性能的电子控制元件 加快电力驱动系统研究
发动机在较高的负荷率及中高转速下工 作时，发动机的平均效率明显提高。混合 动力汽车通过控制策略并选用了较小功率 的发动机，可使绝大多数的工作点落在发 动机的高效区间。 低速低负荷——纯电动模式 加速爬坡——电机助力联合驱动模可以控 制发动机高速反拖断油，直到怠速恢复供 油止，实现节油的目的，研究表明，控制 发动机断油，可节油5%左右。
四、混合动力汽车的发展前景
与传统型汽车相比混合动力汽车在节能 和排放上胜出一筹。就目前来说,虽然HEV 的价格比传统汽车高出20%左右，但相信随 着各国环境立法的日趋严厉,混合动力汽车 性能的日益提高以及其成本的不断降低, 混 合动力汽车的市场份额将逐渐增大。尽管 从长远来看HEV 只是一种过渡车型,但是在 近二三十年内会有较好的发展前景。
3.2能量存储装置( 电池) 要具有较高的比功率 ,以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要
能量存储装置( 电池) 要具有较高的比功 率,以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需 要。电池还要具有快速充电能力, 以保证制 动时能量能及时回收, 而目前高功率电池往 往存在快速充电接受能力差的问题,还需做 进一步的研究。电池还要提高充放电效率, 这对提高整车工作效率至关重要。
3.1内燃机与电机耦合功率分配比的最优控制
混合动力汽车发动机和电动机要相互配 合工作,而根据运行工况控制它们适时启动 和关闭, 并使发动机始终工作在低油耗区的 整个控制过程十分复杂,因此需要用成熟可 靠的动力复合装置以及先进的检测系统和 控制策略实现功率的合理分配,以达到低油 耗和良好的动力性目标。
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
二、根据对电能的依赖程度分类
弱混合动 力汽车
中混合动 力汽车
轻混合动 力汽车
外插电式 混合动力
汽车
完全混合 动力汽车
不可外接 充电型混 合动力汽
车
混合动力汽车的分类与工作原理
1 弱混合动力汽车
弱混合动力汽车在传统内燃机的起动电动机(一般为12 V)上加装了传动带驱动起动电动机(belt-alternator starter generator，BSG)。
混合动力汽车的分类与工作原理
1 串联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
1 串联式混合动力汽车
混合动力汽车的分类与工作原理
2 并联式混合动力汽车
并联式混合动力汽车采用发动机和电动机两套驱动系统， 可采用发动机单独驱动、电动机单独驱动或发动机和电动机 联合驱动3种工作模式。
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
一、根据结构布置形式分类
串联式混 合动力汽
车
并联式混 合动力汽
车
混联式混 合动力汽
车
3种混合 动力系统 的比较
混合动力汽车的分类与工作原理
1 串联式混合动力汽车
串联式混合动力汽车以电动机作为驱动装置，发动机作 为辅助动力装置，以提高行驶里程。发动机只作为动力源， 为驱动发电机发电，电能通过控制器输送到蓄电池或电动机， 由电动机通过变速机构驱动汽车，驱动系统只是电动机。
新能源汽车技术
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
一、根据结构布置形式分类
根据混合动力驱动模式、结构布置形式及动力传输路线， 混合动力汽车主要分为串联式混合动力汽车(series hybrid electric vehicle，SHEV)、并联式混合动力汽车(parallel hybrid electric vehicle，PHEV)和混联式混合动力汽车 (parallel series hybrid electric vehicle，PSHEV)3类。
混合动力汽车结构与原理
混合动力汽车结构与原理混合动力汽车，简称混合车，是利用电动机和内燃机联合驱动的一种汽车。
它在传统的内燃机汽车上结合了电动机功能，充分利用了两者技术的优势，改善了内燃机汽车的低燃油效率、分散排放，使油耗降低、排放量减少，从而实现了环保。
混合动力汽车一般由发动机、电动机、电池、变速箱、车轴等部件组成，两种动力源之间传动式和混合式混合可以非常灵活的控制，并可以更经济的提高燃料经济性，提高油耗能力和减少污染物产生。
混合动力汽车引擎主要是用电动机和内燃机联合驱动来进行控制，部分电动机提供瞬时出力驱动，部分内燃机提供持续循环状态的功率，控制器将两种动力源有效的结合起来，从而达到最佳的燃油经济性和运行状态效果。
混合动力汽车的发动机配置一般采用同级别或一级比一级低的功率转矩，以满足不同类型车辆的工作需求，根据使用情况以及驾驶习惯，混合动力汽车可以提供更低的油耗和降低污染物排放。
混合动力汽车运用电动机和内燃机相联合，通过控制器中的计算机控制系统将两种动力源进行有机的结合，实现更低燃油消耗和更少污染排放，使车辆充分利用引擎能量，减少维护成本，提高燃油经济性。
混合动力汽车的传动系统采用电动机与内燃机直接连接的方式，以减少传动系统的重量和体积，使车辆在同等条件下拥有更佳的性能，同时由于混合动力汽车没有转向助力器，所以转向力极大的提高，转弯更加的灵活，更加的稳定。
混合动力汽车的控制器是用来控制混合动力汽车动力源的数字控制系统，由电子控制器、车辆信息传感器、发动机状态传感器、电池状态传感器、发动机抑制器等部件组成，根据混合动力汽车的运行条件和驾驶者的操控要求，控制不同的动力源，以最佳状态提供最大动力，使车辆让更高效率的发动机系统得以发挥。
在当今世界，环境保护越来越重要，混合动力汽车是目前最有效的节能技术，它可以既有效的降低燃油消耗，又可以减少污染物排放。
因此，混合动力汽车正在越来越受到人们的青睐，它将为我们的日常出行带来更节约更安全更舒适的体验。
混合动力汽车结构与原理
混合动力汽车结构与原理
混合动力汽车是一种集燃油发动机和电动机为一体的汽车，利用两种动力源的协同工作，提高燃油利用率和减少尾气排放。
混合动力汽车的结构主要包括以下几个部分：
1. 发动机：混合动力汽车通常采用内燃发动机，它可以使用汽油、柴油或其他可燃燃料。
发动机的主要作用是提供动力驱动车辆，并通过发电机产生电能来充电电池。
2. 电动机：混合动力汽车配备了一个或多个电动机，它们由电池供电，通过电力驱动车辆。
电动机可以在低速行驶或需要额外动力时提供高扭矩输出，并在高速行驶时转变为发电机，将动力传输回电池以供后续使用。
3. 变速器：混合动力汽车通常采用电子控制的自动变速器，它能够根据驾驶条件和动力需求自动调整传动比例，以实现最高的燃油效率。
4. 电池组：混合动力汽车配备了一个或多个大容量的电池组，用于储存发动机发电机产生的电能，并提供给电动机供其驱动汽车。
5. 控制系统：混合动力汽车配备了先进的控制系统，通过传感器和计算机监测和控制发动机、电动机、电池组和其他相关组件的工作状态，以实现最佳的动力分配和能量管理。
混合动力汽车工作的基本原理是，根据驾驶条件和动力需求，通过控制系统实时判断使用发动机还是电动机驱动车辆，以最大限度地提高燃油利用率。
当车辆处于低速行驶或加速启动时，电动机提供动力，并由发动机发电机充电电池；而在高速行驶或需要额外动力时，发动机以最佳转速工作，同时驱动车辆和发电机，为电池供电和保持其电能储备。
混合动力汽车的结构和原理使得它具有更高的能量利用率和更低的尾气排放，从而达到了燃油节约和环境友好的目标。
任务二 混合动力电动汽车结构原理(电子版教材)
任务二混合动力电动汽车结构原理学习目标知识目标1.能说出并联式混合动力电动汽车的特点；2.能说出混联式混合动力汽车的工作模式；3.能说出混合动力电动汽车高压部件。
能力目标1.能在混合动力电动汽车上找出各高压部件的安装位置；2.能在混合动力电动汽车上找出与传统汽车的区别。
素养目标1.能够规范操作方法和步骤，合理使用劳动防护设备及工具设备，保障设备和人身安全；2.能够严格遵守实训场地纪律，遵守场地规章制度、环保要求；3.能够自觉保持整洁、有序、健康的作业环境，及时打扫卫生、整理场地，养成爱劳动、爱学校、爱护公物的习惯；4.能够对完成的实操任务进行自我评估，具备自我反省、自我发现的意识，增强自信心和勇于担当的责任心。
任务描述你知道混合动力电动汽车由哪些部件组成吗？混合动力电动汽车与传统汽车有哪些区别呢？任务准备一、知识准备混合动力电动汽车与传统燃油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。
尽管不能实现零排放，但其动力性、经济性以及排放等性能可以在一定程度上缓解汽车发展与环境污染、能源危机的矛盾。
（一）串联式混合动力电动汽车串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机、电动机、动力电池、变压器等组成。
以串联方式组成其动力单元系统，发动机仅仅用于发电，发电机所发出的电能供给电动机，电动机驱动汽车行驶，如图4-1所示。
发电机发出的部分电能向动力电池充电，来延长混合动力汽车的行驶里程。
图4-1 串联式混合动力电动汽车结构原理另外，动力电池还可以单独向电动机提供电能来驱动电动汽车，使混合动力汽车在零污染状态下行驶。
1.串联式混合动力汽车的三种基本控制模式（1）主要利用电池来驱动车辆，仅当荷电状态（State Of Charge，SOC）降低到最小限值时，发动机才起动，发动机在最高效率区以输出恒定功率的方式工作，当SOC回升到最大限值时发动机关机。
这种控制模式的主要缺点是发动机的起动和关停会贯穿于车辆行车的整个过程，由于发动机每次关机期间，发动机和催化转换器装置的温度会降低，从而导致它们的效率降低。
新能源汽车概论2
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 2.前轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 2.前轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 2.前轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 2.前轮驱动方式
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2.1.3 纯电动汽车的技术条件
➢ 4.动力性能要求 ➢ 车辆的动力性能应满足以下要求： ➢ （1）30min最高车速。按照GB/T18385-2005《电动汽车动力性能试验
方法》规定的试验方法测量30min最高车速，其值应不低于80km/h； ➢ （2）加速性能。按照GB/T18385-2005《电动汽车动力性能试验方法》
2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 1.后轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 1.后轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 1.后轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
➢ 1.后轮驱动方式
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2.1.2 纯电动汽车驱动系统的布置形式
进行操纵稳定性试验，其指标应满足QC/T480的要求。
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2.1.3 纯电动汽车的技术条件
➢ 8.可靠性要求 ➢ 车辆的可靠性应满足以下要求： ➢ （ 1 ） 里 程 分 配 。 可 靠 性 行 驶 的 总 里 程 为 15000km ， 其 中 强 化 坏 路
2000km，平坦公路6000km，高速公路2000km，工况行驶5000km（工 况按照GB/T19750）；可靠性行驶试验前的动力性能试验里程，以及各 试验间的行驶里程等可计入可靠性试验里程。 ➢ （2）故障。整个可靠性试验过程中，整车控制器及总线系统、动力蓄 电池及管理系统、电动机及电动机控制器、车载充电系统（如果有） 等系统和设备不应出现危机人身安全、引起主要总成报废，对周围环 境造成严重危害的故障（致命故障）；也不应出现影响行车安全、引 起主要零部件和总成严重损坏或用易损备件和随车工具不能在短时间 内排除的故障（严重故障）。
串联式混合动力汽车结构、特点及工作模式
串联式混合动⼒汽车结构、特点及⼯作模式串联式混合动⼒汽车结构⼀.结构串联式混合动⼒驱动系统其⼯作原理是：发动机带动发电机发电，发出的电能通过电动机控制器输送给电动机，由电动机将电能转化为机械能驱动汽车⾏驶。
储能系统（动⼒电池、超级电容、飞轮等）是发电机与电动机之间的储能装置，起到功率平衡的作⽤，即当发电机发出的功率⼤于电动机所需的功率时（如汽车减速滑⾏、低速⾏驶或短时停车等⼯况），多余的电能向储能系统充电；⽽当发电机发出的功率低于电动机所需的功率时（如汽车起步、加速、爬坡、⾼速⾏驶等⼯况），储能系统向电动机提供额外的电能，补充发电机功率的不⾜，满⾜车辆峰值功率要求。
串联式混合动⼒汽车的发动机与道路符合不耦和，不必考虑传动系统的要求，就可对发动机⼯作进⾏优化，使其在某⼀固定⼯作点（或在某固定⼯作点周围很窄的区域内）运⾏。
同时⼴义的“发动机”的选择也具有多样性。
发动机可以是内燃机，也可以是其他不适⽤于直接驱动车轮的发动机，例如微型燃⽓轮机、斯特林发动机等。
发动机-发电机组作为⼀个整体也可以是燃料电池系统。
采⽤液化⽯油⽓、天然⽓、氢⽓或氢⽓与天然⽓的混合⽓体的混合动⼒汽车排放⽐较低，装有柴油机的混合动⼒汽车的燃油经济性⽐较好。
串联式混合动⼒汽车有以下两种设计理念：1. ⼩发电单元+⼤容量动⼒电池组合以电池动⼒为主要驱动能量的来源，⽽⼩型发动机作为车载发电装置⽤来增加⾏驶⾥程。
⼩功率发电单元（即发动机与发电机组成的车载发电装置）⽤来调节电池存储能量的峰⾕。
在畜电池的荷电状态（SOC）达到设定的下限值时，车载发电装置开始启动并对蓄电池充电。
车载发电装置⼀直⼯作到蓄电池达到预定的荷电状态上限值为⽌。
车载发电装置⼯作时间的长短与电池容量和⾃⾝功率⼤⼩有关，具有安静环保的优点，同时发动机的燃油消耗和排放性都得到了明显地改善，但由于采⽤⼤容量的电池使成本较⾼。
增程式电动汽车⼤多采⽤这种结构。
2.⼤发电单位+⼩电池组合根据串联式混合动⼒的特点，通过调节发动机的⼯作点，使发动机⼀直⼯作在效率较⾼的区域，整车以内燃机能量转换为电能为主。
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补充：电池组的组成 主要包括：电池单元，电池单元ECU，系统总继电器
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补充：关于SMR
SMR，总继电器， 即起到控制电路的 作用，例如：当充 电 的 时 候 SMR1 与 SMR3 接 通 ， RESISTOR （ 电 阻 ） 起到限流的作用以 保护电路，当充电 完毕后断开 SMR1， 接 通 SMR2 ， 使 电 流流通。
Charge），使电池的温度保
持适中等。
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Prius THS-II ------其它底盘组件及维修要点
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补充：变频器的控制程序示意图
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Prius THS-II ------HV 电池组
HV Battery
HV 电 池 组 包 括 由 6 块 1.2V的镍氢蓄电池单元 组成一个模块，不同型 号的普锐斯所包含的模 块 数 量 也 不 同 ， Prius THS-II的模块为28块， 总电压201.6V。
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补充：电池组的冷却
当电池组工作时，肯 定会产生热量，热量 不及时的散去必定会 影响电池组的正常工 作以及其使用寿命， 所以HV具备了电池散 热系统，包括循环冷 却水和散热片的形式 辅助电池冷却，当 ECU 检 测 到 电 池 组 过 热时就会启动冷却系 统，维持电池组处于 正常工作状态。
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Prius THS-II ------ 混合变速驱动桥
采用了换挡控制执行器
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Prius THS-II ------ 混合变速驱动桥
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Prius THS-II ------ 混合变速驱动桥------MGⅡ
MG 2
电动发动机Ⅱ主要用于在 低速时提供牵引力，在高 速时又可以补充动力，让 发动机与汽车协调运作， 发挥最优越的性能，并可 以在制动时储存电能，使 其更加环保，节能！
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补充：MG1&MG2的相关参数
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Prius THS-II ------ 混合变速驱动桥------行星齿轮组（PSD）
Power Split Device
所谓混合动力行星齿轮动力传动系 统实际上是一个具有2个自由度的单 排差动行星齿轮机构，其中发动机 作为输入件，发电机、电动机／发 电机分别与两输出件相连，发电机 用于能量分流，实现调速，与电动 机／发电机相连的构件则用于输出 驱动车辆的动力，与电动机／发电 机相连构件的输出轴称为混合动力 行星齿轮传动系统的输出轴。
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Prius THS-II ------控制单元 ECU
ECU
ECU是HV整车的控制单元，其 接受来自各个传感器的信息， 并对其进行分析转换，并将 分析后得到的最佳动作分配 给执行单元，控制整车的运 行状况，使其始终在最佳状 态运行。
例如：其可以控制MG1和MG2
的运行，控制SOC（State of
Prius THS-II 总体结构及主要组成
Prius THS-II 总体结构
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Prius THS-II 总体结构
主要组成：1：内燃机（IC Engine） 2：变频器（Inverter Assemble） 3：混合驱动桥（hybrid transaxle) 4：HV电池组（Battery） 5：控制单元（ECU）
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Prius THS-II ------ 内燃机 IC Engine
内燃机
1.5L 排 量 ， 采 用 VVT-i （ 根 据 发 动机的状态控制 进气凸轮轴，在 所有速度范围内 提高扭矩 ）技术， ETCS-i （ 智 能 电 子节气门系统 ）
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Prius THS-II ------ 内燃机
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Prius THS-II ------变频器 Inverter Assembly
Inverter sembly
变频器将从电池输送 出来的高压直流电转 换成三项交流电并传 送 给 MG1 和 MG2 ， 这 个 转换过程是由ECU来控 制的，同时变频器也 会反馈电流与电压信 号给ECU。