新能源汽车技术概论第八章混合动力电动汽车课件

1、新能源汽车技术概论李艳菲 主编 新能源汽车技术概论 机械工业出版社2019年7月主要参考书1主要内容第一章 汽车与能源第二章 新能源汽车产业发展第三章 新能源汽车类型第四章 电动汽车储能装置第五章 电动汽车驱动电机及控制系统第六章 纯电动汽车第七章 燃料电池电动汽车第八章 混合动力电动汽车第九章 其他新能源汽车第八章 混合动力电动汽车主要内容1.混合动力电动汽车概述2.混合动力电动汽车分类3.混合动力电动汽车的能量管理技术4.混合动力电动汽车实例什么是混合动力汽车？由于实用的混合动力汽车是由内燃机和电动机两种动力混合作为输出，因此称为油电混合汽车，本书的“混合动力汽车”特指油电混合动力汽车。从

2、能量源来看，“油”可以代表汽油、柴油，甚至是天然气，“电”是以蓄电池、电容、储能飞轮三种形式储能，但三者储存的能量都是由内燃机带动的发电机发出的，即此时“电也是油”。参考国际能源组织(IEA)的有关文献，其对混合动力车辆作出定义，认为能量与功率传送路线具有如下特点的车辆称为混合动力车辆：一、概述什么是混合动力汽车？(1)传送到车轮推进车辆运动的能量，至少来自两种不同的能量转换装置(例如内燃机、燃气涡轮、斯特林发动机、电动机、液压马达、燃料电池)。 (2)这些转换装置至少要从两种不同的能量储存装置(例如燃油箱、蓄电池、飞轮、超级电容、高压储氢罐等)吸取能量。 (3)从储能装置流向车轮的这些通道，

3、至少有一条是可逆的(既可放出能量，也可吸收能量)，并至少还有一条是不可逆的。 (4)可逆的储能装置供应的是电能。一、概述混合动力汽车设备1发动机 采用汽油机、柴油机、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等发动机 2起动机发电机一体机起动机发电机一体化(ISG)的作用为： (1)起动时作为发动机的起动机，带动发动机起动； (2)运转时被发动机带动，作为发电机，可以为蓄电池组充电，为驱动电动机提供电力； (3)在某些混合动力电动汽车上，ISG还参与车辆的驱动，为车辆加速或爬坡提供辅助动力； (4)在车辆制动时作为发电机，回收制动反馈的能量。发动机的动力与ISG的动力“混合”是混合动力电动汽车动力“混

4、合”的一种形式。3驱动电动机驱动电动机是混合动力电动汽车的辅助动力源。4辅助电源用不同的蓄电池和超级电容等作为辅助电源 5混合动力电动汽车的动力混合形式一、概述可以将混合动力电动汽车分为串联式、并联式和混联式三类， 三种驱动方式结构图如下图所示。. 根据驱动系统能量流和功率流的配置结构关系分类二、分类(1) 串联式混合动力电动汽车指车辆的驱动力只来源于电动机。特点是发动机带动发电机发电，其电能通过传输线路及控制器直接输送到电动机，由电动机产生驱动力矩驱动汽车。(2) 并联式混合动力电动汽车车辆的驱动力由电动机和发动机同时或单独供给的混合动力汽车。特点是可以单独使用发动机或电动机作为动力源，也可

5、以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。(3) 混联式混合动力电动汽车发动机输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，发电机输出的电能输送给电动机或电池，电动机产生的驱动转矩通过动力合成装置传送给驱动桥。三、能量管理控制整车能量管理控制系统储能单元能量管理单元混合动力系统中央控制单元 整车能量控制系统如同混合动力电动汽车的大脑，指挥各个子系统的协调工作，以达到效率、排放和动力性的最佳，同时兼顾行驶车辆的平顺性。 能量管理策略的目标，就是使燃油能量转换效率尽可能高，整车能量控制必须通过有效地控制混合动力系统的工作才能实现，此外，能量控制还需考虑其他车载电气附件和

6、机械附件的能量消耗. 能量管理是混合动力电动汽车的核心，其功能在于，当满足汽车基本技术性能（动力性、平顺性等）、成本等要求的前提下，根据各部件特性及汽车的行驶工况，实现能量在能源转换（发动机、电动机、储能装置、功率变换装置、动力传递装置、发电机等）之间的最佳线路流动，使整车的能源利用率达到最优，提高整车的燃油经济性。混合动力电动汽车的能量转换装置包括发电装置（发动机/发电机）、动力电池、功率变换装置、动力传递装置、充放电装置等。能量传统路线通常有四类：由发电装置到车轮；由动力电池到车轮；由发电装置到能量储存装置，再到车轮；由车轮到能量储存装置（能量回收）。四、混合动力电动车实例最具代表的车型是丰田公司生产的普锐斯。丰田Prius的结构原理Prius整车动力部件布置图 第二代丰田普锐斯搭载的混联式混合动力系统，如图86所示，集合了各式混合动力系统的优势、发动机和发电机可根据行驶状况共同驱动或