混合动力汽车分类一组.ppt

混合动力汽车类型分析介绍 中德1301一组制作 混合动力汽车定义 混合动力汽车 HybridElectricVehicle HEV 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 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汽车研究与开发的一个重点 混合动力汽车的分类 一 根据混合动力驱动模式 混合动力系统主要分为以下三类 1 串联式混合动力系统 2 并联式混合动力系统 3 混联式混合动力系统 1 串联式混合动力系统 串联式混合动力系统由发动机 发电机和电动机三部分动力总成组成 他们之间用串联方式组成串联式混合动力汽车动力单元系统 发动机驱动发电机发电 电能通过控制器输送到电池或电动机 由电动机通过变速机构驱动汽车 串联式混合动力汽车的结构如图所示 串联式混合动力汽车的工作原理 串联式混合动力系统一般由发动机直接带动发电机发电 电能通过控制器输送到电池或电动机 由电动机通过变速机构驱动汽车 小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮 大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机 当车辆处于启动 加速 爬坡工况时 则由电池组驱动电动机 当电池组缺电时则由发动机 发电机组向电池组充电 2 并联式混合动力汽车的结构如图所示 它由发动机与电动 发电机或驱动电动机两大动力总成组成 它们采用 并联 的方式组成并联式混合动力汽车的驱动系统 电动机的动力要与车辆驱动系统相结合 可以 1 在发动机输出轴处进行组合 2 在变速器处进行组合 3 在驱动桥处进行组合 并联式混合动力汽车的工作原理 并联式混合动力汽车由发动机和电动机共同驱动汽车 发动机与电动机分属两套系统 可以分别独立的向汽车传动系统提供扭矩 在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动 当汽车加速爬坡时 电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力 一旦汽车车速达到巡航速度 汽车将仅仅依靠发动机维持该速度 电动机既可以作电动机又可以作发电机使用 称为电动 发电机组 由于没有单独的发电机 发动机可以直接通过传动机构直接驱动车轮 这种装置更接近传统的汽车驱动系统 机械效率损耗与普通汽车差不多 得到比较广泛的应用 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 2 轻混合动力系统 3 中混合动力系统 4 完全混合动力系统 1 微型混合动力汽车 BSG 微混合动力系统 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 alternatorStarterGenerator 简称BSG系统 该电机为发电启动 Stop Start 一体式电动机 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 电机的电压通常有两种 12v和42v 其中42v主要用于柴油混合动力系统 微混合系统结构示意图 2 轻度混合动力汽车 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IntegratedStarterGenerator 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 轻度混合动力汽车 ISG 3 中混合动力系统 该混合动力系统同样采用了集成启动电机 与轻混合动力系统不同 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 目前技术已经成熟 应用广泛 4 完全混合动力系统 该系统采用了高压启动电机 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 三 插电式混合动力电动汽车简介 插电式混合动力汽车 是一种新型的混合动力电动汽车 区别于传统汽油动力与电驱动结合的混合动力 插电式混合动力驱动原理 驱动单元都与电动车无异 之所以称其为混合动力 是这类车上装备有一台发动机 原理图 四 增程混合动力汽车 由整车控制器完成运行控制策略 电池组可由地面充电桩或车载充电器充电 发动机可采用燃油型或燃气型 整车运行模式可根据需要工作于纯电动模式 增程模式或混合动力模式 HEV 当工作于增程模式时 节油率随电池组容量增大无限接近纯电动汽车 是纯电动汽车的平稳过渡车型 由于低速扭矩大 高速运行平稳 刹车能量回收效率高 结构简单易维修 是一种特别适用于城市公交的纯电动客车和骑行路途较远的电动自行车用户 实用性强 工作原理 在电池电量充足时 动力电池驱动电机 提供整车驱动功率需求 此时发动机不参与工作 当电池电量消耗到一定程度时 发动机启动 发动机为电池提供能量对动力电池进行充电 当电池电量充足时 发动机又停止工作 由电池驱动电机 提供整车驱动 优点 1 可纯电动模式运行 所需电池容量小 造价低且不会发生缺电抛锚现象 2 可混合动力模式运行 传统燃油车工作环境完全相同 不增加任何设施 3 可插电式方模运行 在混合动力基础上进一步提高节油率 4 电池充电功率小 不必建设大型充电设施 5 电池充放电可以浅充浅放 有利于电