混合动力汽车前期了解基本知识.doc

-导师提示： 混合动力汽车 整车仿真模型 可以用混合动力 和 仿真做关键词查资料。先查中文，中文查完再查英文。前期准备了解工作：复合动力汽车（亦称混合动力汽车，英文为Hybrid Power Automobile）是指车上装有两个以上动力源：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。启动发电机在机车上有两个用途：在柴油机启动时，它作为串励电动机，通过前变速箱万向轴及牵引电动机转子，带动柴油机曲轴转动。机车运作时它又作为他励发电机，经电压调整器调节后发出110V恒定的直流电，向机车上的辅助设备、控制回路、照明回路供电，并对蓄电池充电。混合动力其实有： 广义上说，混和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（标注：就是一套动力系统包括以下几种）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（标注：这就是另外的一套动力系统）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。混合动力汽车的种类目前主要有3种。一种是以发动机为主动力，电动马达作为辅 串联混合动力电动汽车原理助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单，只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。另外一种是，在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电动马达共同高效地分担动力，这种方式需要动力分担装置和发电机等，因此结构复杂。还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”，发动机只作为动力源，汽车只靠电动马达驱动行驶，驱动系统只是电动马达，但因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力汽车的一种。一般情况下，内燃机是前轮的驱动源，而电动机是两个后轮的驱动源。从静止状态起步时，车上的电脑会首先选择电动驱动模式，这是因为内燃机在汽车起步后的第一公里期间内，所用燃料的80都被作为废气排掉了，既浪费燃料又污染环境。当年速到每小时40公里时，电脑会自动选择内燃机驱动模式，同时内燃机在工作时也对蓄电池组进行充电。如果驾驶员突然实施紧急加速，电脑则会启动电动机来协助内燃机进行联合驱动。而当低速行驶时，或者电脑判定蓄电池组的能量不足时，也会启动内燃机工作。当汽车减速时，电脑会对内燃机起到制动作用，判定利用其制动能量对蓄电池组充电。此外电脑还操纵着例如制动装置、防车轮抱死和方向控制等其他功能。在前后轮之间，内燃机和电动机或是交替的、或是相继的、或是同时的，不断变化着的驱动方式，使得（使用混合动力的目的就在于此）汽车始终保持其动力潜能的最大发挥，大大减少了燃料消耗和废气排放。混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展，混合动力系统已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。 混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。（标注：了解其各种不同的方式的工作原理）1、混联式混合动力电动汽车的结构特点与串联式和并联式混合动力电动汽车比较，混联式混合动力电动汽车的结构特点如下：1）将串联式混合动力电动汽车和并联式混合动力电动汽车相结合，具有两者的优点。2）与串联式混合动力电动汽车相比，增加了机械动力的传递路线。3）与并联式混合动力电动汽车相比，增加了电能的传输路线。2、混联式混合动力电动汽车的优点混联式混合动力电动汽车具有以下优点：1）三个动力总成比串联式混合动力电动汽车三个动力总成的功率、质量和体积小。2）有多种工作模式，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。当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，燃料经济性比串联式混合动力电动汽车好。并联式混合动力汽车的工作方式串联式混合动力电动汽车模式根据行驶负荷的不同，存在以下几种工作模式：（1）纯粹的电驱动模式：发动机关闭，车辆仅有蓄电池组供电、驱动。（2）纯粹的发动机驱动模式：车辆驱动功率仅源于发动机-发电机组，而蓄电池组既不供电也不从传动系统中获取任何能量。（3）混合模式：驱动功率由发动机-发电机组合蓄电池共同提供。（4）发动机驱动和蓄电池充电模式：发动机-发电机组除提供车辆行驶所需的功率外，还向蓄电池组充电。（5）再生制动模式：发动机-发电机组关闭，而牵引电动机运行在发电机状态，通过消耗车辆的动能产生电功率，用于向蓄电池组充电。（6）蓄电池停车充电模式：牵引电动机不接受功率，车辆停驶，发动机-发电机组仅向蓄电池组充电。（7）蓄电池混合充电模式：发动机-发电机组和运行在发电机状态下的牵引电动机两者都想蓄电池组充电。并联式混合动力汽车的工作方式并联式混合动力电动汽车根据形势负荷的不同，存在以下几种工作模式：纯粹的电驱动模式：发动机关闭，离合器分离，电动机通过动力合成器提供动力，驱动汽车行驶。纯粹的发动机驱动模式：车辆的驱动功率仅源于发动机，而蓄电池组既不供电也不从传动系统中获取任何能量。此时，电动机关闭。1）混合驱动模式：驱动功率由发动机和蓄电池组共同提供，并通过动力合成器合成，向机械传动装置提供动力。2）发动机驱动和蓄电池充电模式：发动机除提供车辆行驶所需的功率外，还向蓄电池组提供充电功率。此时，发动机的功率由动力合成器分成两路，一路用于驱动汽车，另一路用于带动运行在发电机状态