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。
车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力 (电动)汽车 电动)
混合动力汽车的概念
混合动力电动汽车的定义和类别
串联混合动力汽车工作模式1 串联混合动力汽车工作模式1
PL = ( Pe ⋅ ηG + PB ⋅ ηBD ) ηMCηMηT
串联混合动力汽车工作模式2 串联混合动力汽车工作模式2
PL = χ Pe ⋅ ηGηMCηMηT
PB = (1 − χ ) Pe ⋅ ηGηBC
串联混合动力汽车工作模式3 串联混合动力汽车工作模式3
PB = −α PL ⋅ ηT ⋅ ηM ⋅ ηMCηBC
串联混合动力汽车工作模式4 串联混合动力汽车工作模式4
PB = Pe ⋅ ηGηBC
串联混合动力汽车
串联混合动力汽车
串联混合动力汽车
车将会得到巨大的发展空间。 车将会得到巨大的发展空间。据《Auto Mfg ＆ Production》（汽车制造 Production》 与生产）期刊预测，世界汽车市场上，混合动力车2010年将达 万辆 与生产 ） 期刊预测 ， 世界汽车市场上 ， 混合动力车 2010年将达100万辆， 年将达100万辆， 2015年将在世界汽车市场占 ％ 2020年占 ％ 这是相当大的比例。 2015年将在世界汽车市场占15％，2020年占25％，这是相当大的比例。 年将在世界汽车市场占15 年占25 如此看来，新能源汽车之中起步较早发展较快的混合动力车辆， 如此看来，新能源汽车之中起步较早发展较快的混合动力车辆，在相当 一段时间内前景广阔，并受市场欢迎具有良好的商业前景， 一段时间内前景广阔，并受市场欢迎具有良好的商业前景，将会逐渐成 为汽车行业的主导产品而在世界汽车市场大展拳脚。 为汽车行业的主导产品而在世界汽车市场大展拳脚。
传动系 用于传递和调节动力生成装置输 出的旋转机械动能， 出的旋转机械动能，并输送给车 辆驱动车轮， 辆驱动车轮，实现车辆正常行驶 的所有部件的总称
车辆驱动系 车辆上所有的用于存储、转化和传递能量并使车辆获得运动能力的部件的总称。 车辆上所有的用于存储、转化和传递能量并使车辆获得运动能力的部件的总称。具体由车 载能量源、动力生成装置、传动系以及其他辅助系统组成。 载能量源、动力生成装置、传动系以及其他辅助系统组成。
PL = Pe ⋅ ηT
并联混合动力汽车工作模式3 并联混合动力汽车工作模式3
PB = −α PL ⋅ ηT ⋅ ηM ⋅ ηMCηBC
并联混合动力汽车工作模式4 并联混合动力汽车工作模式4
PL = χ Pe ⋅ ηT PB = (1 − χ ) Pe ⋅ ηTηMηMCηBC
混合动力汽车的概念
Hybrids were popular early in Automotive development because ICE power plants were weak performers
混合动力电动汽车发展
Hybrid electric vehicles have been known, built, and driven in public since 1909; 1909; 1921 Owen Magnetic Model 60 Touring vehicle, Uses gasoline engine to run a generator that supplies electric power to motors Electric Motors mounted in each of the rear wheels; wheels;
混合动力汽车的概念
纯电动汽车 ( Battery Electric Vehicle)
BEV,由电动机驱动的汽车， BEV,由电动机驱动的汽车，电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其它能量 由电动机驱动的汽车 储存装置。 储存装置。
混合动力汽车的概念
纯电动汽车 ( Battery Electric Vehicle)
After this the ICE becomes Powerful enough to provide Better performance than the Early hybrids could. could.
混合动力汽车市场增长加快， 混合动力汽车市场增长加快， 产品系列正从日本丰田一支独秀 向多元化发展。 向多元化发展。
车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单 独供给的混合动力(电动) 独供给的混合动力(电动)汽车
混合动力汽车的概念
并联混合动力汽车
并联混合动力汽车工作模式1 并联混合动力汽车工作模式1
启动
PL = PB ⋅ ηBDηMCηMηT
加速
PL = ( PB ⋅ ηBDηMCηM + Pe ) ηT
并联混合动力汽车工作模式2 并联混合动力汽车工作模式2
新一代能源汽车：氢燃料电池汽车和新一代电池电动汽车！ 新一代能源汽车：氢燃料电池汽车和新一代电池电动汽车！
混合动力电动汽车的未来
虽然关于混合动力汽车是一种独立的车型还是纯电动汽车的过渡车型的 争论一直没有停止，但是从目前混合动力汽车业已取得的研究成果来看， 争论一直没有停止，但是从目前混合动力汽车业已取得的研究成果来看， 混合动力车辆已成为一股不可阻挡力量， 混合动力车辆已成为一股不可阻挡力量，在改变着汽车产品的结构和构 可以预言在未来的20~30年间 年间， 成，并大量的走向实用化。可以预言在未来的20~30年间，混合动力汽
混合动力汽车的概念
混合动力电动汽车的定义和类别
并联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构， 并联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构，其单个驱动系间的联合是车辆动力 传递系环节的联合，通过对不同的动力生成装置输出的动能的联合或耦合， 传递系环节的联合，通过对不同的动力生成装置输出的动能的联合或耦合，并经过相应 的特性场转化装置输出到驱动轮，满足车辆行驶要求。 的特性场转化装置输出到驱动轮，满足车辆行驶要求。 机械动能的混合； 机械动能的混合； 具有两个或多个动力生成装置； 具有两个或多个动力生成装置； 每一个动力生成装置都有自己单独的 车载能源。 车载能源。
混合动力电动汽车的定义和类别
为优化驱动系的综合效率和充分发挥车辆的节能、低排放潜力，在实际的应用中， 为优化驱动系的综合效率和充分发挥车辆的节能、低排放潜力，在实际的应用中， 混合动力车辆驱动系并非单纯是简单的串联式结构或并联式结构， 混合动力车辆驱动系并非单纯是简单的串联式结构或并联式结构，而是由串联式结 构和并联式结构复合组成的串并联综合式结构，即所谓的混联式结构。 构和并联式结构复合组成的串并联综合式结构，即所谓的混联式结构。
混合动力汽车的概念
能量存储系统 能量存储和 调节转化系统 内燃机 特性场转化装置
电动机
驱动轮
车载能量源 用于能量存储或进行能 量的初始转化以向动力 生成装置直接供能的所 有部件的总称。 有部件的总称。
动力生成装置 用于把其他形式的能量 转化为机械动能( 转化为机械动能(旋转动 能)的装置，直接作为传 的装置， 动系的输入
混合动力汽车技术专题混合动力汽车技术专题-Ⅰ
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
混合动力汽车发展的技术背景； 混合动力汽车发展的技术背景； 混合动力汽车的概念； 混合动力汽车的概念；
混合动力电动汽车发展
1894 Count Felix Carli (Italy) assembled first hybrid electric car(卡里)； car(卡里 卡里) 1897 Petrol-electric car by Justus B. Entz, Electric Storage Battery Co. of PetrolCo. Philadelphia, U.S； 1899 Paris Salon. Pieper vehicle, a gas-electric parallel hybrid； Salon. gashybrid； 1905 H. Piper files U.S. patent for a petrol-electric hybrid vehicle. Goal was to use petrolvehicle. the electric motor to assist the ICE so that higher speeds (25 mph) could be achieved. achieved.
教学提纲
混合动力汽车发展的技术背景； 混合动力汽车发展的技术背景； 混合动力汽车的概念
混合动力汽车的概念
内燃机汽车 ( ICE Vehicle)
混合动力汽车的概念
内燃机汽车 ( ICE Vehicle)
混合动力汽车的概念
汽车燃油加注
柴油、汽油、液化石油气LPG、天然气、 柴油、汽油、液化石油气LPG、天然气、醇类
混合动力汽车的概念
混合动力电动汽车的定义和类别
串联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构， 串联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构，其单个驱动系间的联 合是车载能源环节的联合， 合是车载能源环节的联合，也即非直接用于驱动车辆的能量的联合并同时 向动力生成装置供能。 向动力生成装置供能。
车载能源环节的混合； 车载能源环节的混合； 单一的动力生成装置； 单一的动力生成装置； 车载能源的多样化。 车载能源的多样化。
混合动力汽车的概念
燃料电池电动汽车 ( Fuel Cell Electric Vehicle)
燃料电池工作原理
混合动力汽车的概念
燃料电池电动汽车 ( Fuel Cell Electric Vehicle)
质子交换膜燃料电池工作原理
混合动力汽车的概念
燃料电池电动汽车 ( Fuel Cell Electric Vehicle)