混合动力源论文

混合动力源论文（精选12篇）

混合动力源论文 第1篇

1. 系统组成及工作原理

装载机三动力源混合动力系统的组成如图1所示。发动机、蓄电池和液压蓄能器为3个动力源。发动机、发电机、电动机串联在一起,蓄电池和发电机向电动机提供动力,由电动机驱动液力变矩器工作。液压泵/马达通过变矩器与装载机的传动轴连接,液压蓄能器通过液压泵/马达吸收和释放能量,以实现装载机制动能回收与再利用。

三动力源混合动力系统可采用功率较小的发动机。其发动机有2种工作模式:一种是工作在燃油经济最佳工况(常态),此时发电机和蓄电池同时向电动机提供电能;另一种是工作在最高功率工况(暂时),此时发电机向电动机提供电能,同时给蓄电池充电。该混合动力系统还可利用液压蓄能器高功率密度的特点吸收制动能,并在铲掘作业时释放出来,以提高铲掘力。

2. 主要部件选配方案

该混合动力系统主要部件的选配要能够满足装载机行走及工作装置动作的需求,同时又能够充分发挥3个动力源协调工作的特点。本文以ZL50型装载机为原型机,对其三动力源混合动力系统的主要部件进行选配(计算过程从略)。

所选电动机的额定功率,应满足ZL50型装载机在水平路面上行驶的需求。考虑到ZL50型装载机满载质量、行驶速度、滚动阻力系数、额定滑转率以及传动系统总效率等因素,将电动机额定功率定为75kW,所选三相异步电动机型号定为Y280S-4型。

所选液压泵/马达应能提供ZL50型装载机铲掘物料时所需额外驱动力,并满足再生制动力需求。考虑到ZL50型装载机牵引力、动力半径、主减速比、轮边减速比、变矩器变矩比、制动强度以及车轮动力半径等因素,液压泵/马达最大功率定为236kW,最大扭矩定为1075Nm,所选液压泵/马达的型号定为力士乐A11V0190型。

所选液压蓄能器的容积,应能吸收装载机作业工况下制动时产生的全部制动能。考虑到液压蓄能器内气体的充气压力和体积,以及压力气体的多变过程指数等因素,决定选用容积为50L的气囊式液压蓄能器。

所选发动机、发电机和蓄电池的功率要能够保证整机的正常工作。将发动机及发电机的额定功率定为90kW (额定转速2300r/min),蓄电池总功率定为39 kW。

3. 工作特性分析

按照上述选配方案配置ZL50型装载机三动力源混合动力系统后,利用AMESim软件建立模型,对装载机在“V”型作业方式下进行工作特性检测,其结果如图2所示。

混合动力源论文 第2篇

促进者肖澜

2003年3月28日，我们在巴中工商总会负责人和一家巴西咨询公司代表陪同下到圣保罗市郊参观了一家专业从事油—电混合动力汽车动力系统研发和生产的企业，初步调研了其技术特点，实地考察了混合动力公交汽车的运营情况，亲自乘坐了以这家企业产品为动力的公交车，感觉收获很大，双方具有较多的合作前景，下面介绍一下具体情况。

我们考察的这家巴西企业具有90多年的历史，是一个家族式企业，从事机车混合动力系统研究和生产已经有相当基础，据说被英国的技术权威人士评价为此领域内全世界技术最先进的企业。据厂商介绍，其混合动力车的技术特点是用普通柴油发动机与铅酸蓄电池组合成的混合动力来驱动，经测试，它比一般的汽油车节能30%，排放污染物总量减少26%，尾气颗粒减小50%，目前已经达到欧洲—3号排放标准，经过改进可以达到欧洲—5号排放标准。相比目前国内现有的混合动力汽车，我们发觉这家企业的确有明显技术优势。

目前在亦庄北京经济技术开发区内有几家企业从事混合动力汽车的研发和生产，目前已经有两部样车在试验运行。这两部样车采用的混合动力是汽油发动机与蓄电池组合，其中汽油发动机是引进的美国技术，使用的是专门的大功率涡轮发动机，不是普通汽车发动机，因此造价昂贵，另外还有一个比较大的技术缺陷是这种混合动力装置不能安装在现有汽车的底盘上，必须特殊定制底盘，这也导致了成本上升。目前这两部样车的造价在20万美金，而巴西这家公司的动力系统可以安装在普通汽车底盘上，动力系统成本约6万美金，相比之下采用巴西的技术更加实用、经济。

从技术成熟度和实用性上考察，巴西这家企业优势也很明显。据介绍，在巴西圣保罗市郊已经有30辆使用这种混合动力的公交车在运营，我们现场参观了企业的厂房和产品，看到了使用这种动力的18米长的大通道公交车，类似北京的大公共，说明这项技术已经进入实用阶段。据说美国福特公司一直对这家公司技术感兴趣，有较强的合作意向。这家巴西企业对中国市场具有浓厚的兴趣，非常愿意采用适当的方式与中国进行多方位合作。

重新认识混合动力 第3篇

从2006年一汽丰田引进普锐斯之前，关于混合动力还是柴油增压哪种最好就已经引起国内讨论。从车主花费角度出发，算下来在汽车寿命期内，省下的油钱抵消不了购买混合动力多花的钱总和，另外在高速路上，混合动力一点不比一般汽车省油。相反，以德国大众为首的厂商力推汽油增压，及欧洲最受欢迎的轿车柴油机，费效之比显然欧系占了上风，因为这是民众最现实的选择。我当时毫无疑问同意这个结论，虽然与大多数人样也认为普锐斯是一辆好车。我们毕竟不是汽车技术发展战略专家，听到的更多是燃料电池车，甚至氢能源车不久将来就能从实验室走向市场的论调。例如在底特律，通用汽车CEO瓦格纳就信誓旦旦宣称其燃料电池车两年后将实现商品化，还给出了产量。似乎这不是第一次大公司首脑或专家给媒体关于下

代新能源车将量产的信息，然而没有看到实现。直至今天业界专家对汽车动力技术的展望仍然一致：燃料电池车是所能看到的最理想的技术，混合动力也仅仅是过渡产物，同时类似锂电池的充电电动车也可以充当这一角色。

随着时间推移，燃料电池、氢能源技术和应用没有什么进展，纯电动车虽然越来越多，但还局限于区域示范项目，也没有进入家庭。与此同时，燃油价格却飙升，而且趋势不可阻挡。我们可以翻一下旧账。以北京93#汽油为例2001年9月2.4元／升，现在已经快8元／升了。再说普锐斯，1997年推出，美国与日本保有量都已经超过100万辆，连保守的欧洲都已经超过25万，说明其节能减排水平尚没有其它量产车可比。不能相信人家就是出于环保而多掏钱买混合动力，仅仅意味着绿色家园，那就不开车好啦。

在中国，德国大众力推的柴油机始终未能通过政府这道门槛，而在欧洲也因为更严酷的排放标准而进一步推高成本，例如柴油机加颗粒捕捉器等。中国现在流行小排量汽油机加增压，可以相对节能和享受优惠，缺点是成本高，拥堵路段动力输出不平顺，因为发动机转速经常处于增压器工作的临界点上下。从混合动力的数据上可以看到，其城市、高速、综合油耗与通常汽车相反，城市油耗最低，源于频繁起停时经常是纯电动状态，车辆起步时电动机可以发出最大扭矩，加速也不错。

经过几年关于我国电动车技术“弯道超车”，或者在电动车技术领域与发达国处于“同一起跑线”的说法已经证明根本是忽悠，用骗局可能过分，但你看现在一个个都老实了吧，事实摆在那里。人家没发力呢。国家一说要推广电动车，他们马上拿出来了，甚至不是在现有车型上开发的，而是专门的。德国做氢动、通用做燃料电池都几十年，其间申请了多少专利?丰田的混动30多年研究800多项专利。“在混合动力方面，丰田无疑已经取得明显的领先优势。”丰田汽车美国技术中心的首席环境工程师说“处于技术领先时，你必须申请专利。这样，你就可以从那些落后的企业身上获得专利使用的收益或交换专利技术的优势条件。”这些都是天罗地网，同时告诉我们，做什么都不要急功近利，另外就是思想的价值必须得到尊重。不过我说这话是站着不腰痛，因为大环境人人都是看当下。

并联混合动力汽车动力性能仿真 第4篇

超级电容式并联混合动力汽车结构

并联混合动力汽车的动力系统部件包括一个动力总成 (含发动机和变速器) 、电池组和电动机。动力总成和电动机都可以给汽车提供动力, 电动机还可作为发电机给电池充电。一般情况下, 并联混合动力汽车的变速器默认为五速, 默认的控制策略是并联电动机辅助策略, 混合动力汽车的负载为恒电功率负载。并联混合动力汽车的结构图如图1所示。

整车动力性能仿真

汽车动力性能指标中, 主要以汽车的最高车速、最大爬坡度和百公里加速时间来作为考量指标。ADVISOR本身自带有很多典型车辆的模块, 由于软件的源代码公开, 所以用户可根据自身需求修改模型。本车动力性能设计的要求为最大车速v≥140km/h, 最大爬坡度为15%, 0~100km/h的加速时间t14s。

本款混合动力汽车仿真模型, 仿真思路是以向后仿真为主, 向前仿真为辅。

整车动力系统技术参数

根据上述仿真流程, 在仿真前先要输入整车参数, 如整车质量、风阻系数等, 通过其中的变量编辑按钮直接修改并保存, 也可通过其Matlab-M文件来进行修改, 如发动机的万有特性等。经反复对参数进行匹配, 设定整车仿真参数见表1。

1.仿真参数选择

我国主要以E C E_E U D C循环工况为主, 在A D V I S O R仿真参数输入界面中, 选择C Y C_E C E_EUDC循环工况, 在该工况中, 总行驶时间为1 225s, 总行驶里程为10.93km, 最大行驶速度为120km/h, 平均速度为32.12km/h, 最大加速度为1.06m/s, 行驶过程中共停车13次。

在加速度性能测试选项中, 换挡延迟时间为默认值0.2s, 选择所有系统都可用, 选择0~100km/h所用时间、最高加速度和最高车速为输出的结果。在爬坡性能测试选项中, 爬坡速度为36.8km/h, 选择所有系统可用。

2.仿真结果分析

汽车行驶速度随时间变化如图2所示, 车速接近循环行驶工况的车速。图3所示超级电容作为蓄电池荷电状态的SOC曲线图, 每个抖动弯曲表明该电动汽车在行驶过程中频繁加减速过程中不断地回收能量给超级电容充电。由图3可知, 超级电容的荷电状态SOC在一段时间内变化比较平缓, 波动幅度较小, 有利于延长超级电容的使用寿命。汽车在该循环工况下, 当加速时, 电动机提供辅助驱动, 当减速或停车时, 电动机回收制动能量。

利用ADVISOR建立的仿真模型对该车进行动力性能仿真, 见表2, 仿真值与设计值对比表明整车设计和参数匹配方案可行, 且满足动力性能设计要求。

结语

私家汽车混合动力技术管理 第5篇

[关键词]汽车机构 混合动力 发展现状

创新技术把握重点事项，真正将各种类型的混合动力技术关注起来，在全面的技术发展形成中，找到混合动力技术目前存在的问题，然后根据实际情况，使真正的动力技术能够得到有效研究，在长期的经验总结过程中，不断革新，不断突破，才能使其真正找到适合自己的发展前途。

一、汽车混合动力技术发展现状研究

对于汽车混合动力发展现状进行有效研究，真正将系统性的研究方案关注起来，将不同的混合动力机进行研究，努力发现其中的优缺点，才能找到现状发生的原因。

(一)现行混合动力技术原理研究

混合动力技术原理是比较复杂的一个问题，在我们研究过程中，主要就是将内燃机、电气、机械、能源技术事项进行研究。

对于混合型动力技术来说，将能量转换器用来提供较为充足的能量，带动各种不同的发动机的运行，在进行不同类型的发动装置的运用过程中，努力突破现有的束缚，使电气设备能够改头换面，不断捕捉到更加新颖的动力来源，使自身的建设能力得到有效提升，在各种机械的带动下，完成运行工作，带动汽车前进。

(二)现有混合动力技术发展现状具体研究

首先来说串联式混合动力技术，它是一种直接利用电能进行对发动机的驱动装置，在带动车轮运行的时候，运用储能装置对发动机的输出与电动机进行有效调节，完成驱动。

这种驱动方式比较简单，但是能量耗费较大，而且带动提升的汽车行驶距离不长，隔一段路程就需要加一次电，一般多用于大型汽车的驱动上。

其次是并联式混合动力技术，它是一种靠多种机械共同带动的驱动模式，通过对发动机对变速装置与驱动桥的连接，来平衡发动机的荷载，产生高效率的能量，在驱动过程中，能够将能量源源不断地进行供应。

这种方式比较迅速地解决了各种困难，但是其操作比较复杂，一般只运用到高速行驶的汽车上的。

混合动力渡船等 第6篇

在澳大利亚悉尼港,航行着一种新颖的混合动力渡船。该船呈流线形,可以综合利用太阳能、风力、蓄电池和柴油机四种动力形式。船上装有4块像帆一样的用玻璃纤维制成的太阳能电池板,它可以高效率地吸收和转化太阳能,并以此为动力驱动渡船航行;太阳能电池板还可起到帆的作用,使船在风力的推动下前进;在没有阳光也没有风的时候,太阳能电池储存的电能也可以使船继续航行几个小时;如果电池中的电能也用尽了,还可以开动船上备用的柴油机。船上的这套混合动力系统由电脑控制,可以根据阳光和风的强度合理调整太阳帆的角度,最大限度地利用这两种自然能源。

这种渡船长22米,每次可运送100名乘客,只需两名船员即可驾驶,其航速根据动力的不同为3~15节,适合旅游观光和城区运输。(李有观)

手提式小船

英国一家公司研制成一种手提式小船。该船长2米,宽1.17米,重15.8公斤,可以乘坐两个成人和两个小孩。小船可以折叠成一个手提箱,只需要一分钟就能张开启用。这种手提式小船的船体采用铝合金骨架,并用坚固耐磨的聚氯乙烯材料紧绷在骨架上。

(李有观)

减少船舶阻力的新方法

日本船舶技术研究所进行的试验表明,给吃水的船身表面布满大量的小气泡(直径不足1厘米),能够减少船舶水阻力一半左右。

该研究所是这样进行试验的:在一艘长50米的大型模型船舶船首的底部钻了许多直径约1毫米的小孔,它们的间隔为5毫米,通过这些小孔向外喷气,吃水的船身就会布满直径1至10毫米的小水泡。这些小水泡能够减低船舶的摩擦阻力,而这种摩擦力占船舶受到的水阻力的80%。(李有观)

能够潜水的快艇

美国佛罗里达州的专家经过数年的研究,建造成功一种能够潜水的快艇,它可以达到每小时72公里的速度,并能潜到水下360米。

为了使这种潜水快艇能够下沉而又不影响水面行驶速度,美国专家重新考虑了压载和船舱容量的比率。在多数潜水艇中压载系统可能只占大约20%的船舱容量,但这种新型潜艇的压载室是船舱容量的两倍。该艇利用一台高压抽水机用水或空气注满这些舱室,从而迅速改变它的重量和浮力,使它能够在不到一分钟的时间里潜入水下或浮出水面。这可以产生超过12吨的提升力或下沉力。 (李有观)

全自动装船机

瑞典一家公司研制成功一种全自动装船机,已在该国的一些港口为驳船装载货物。

这种全自动装船机由电脑控制。电脑检测装载过程,装载物的高度和平整情况等有关数据随时反馈到电脑中,由电脑及时调节装载情况。使用这种全自动装船机,不仅可以减轻工人的劳动强度,提高工作效率,而且由于装载精度高,装载后货物堆表面高度误差不超过25厘米,因此还能大大提高驳船的稳定性和安全性。 (李有观)

世界上最大的水上飞机

据美《国际飞行网站》报道,中国已经开始着手制造世界上最大的水上飞机——蛟龙-600。该机和空中客车A320一样大,其任务是用来进行海事巡逻、紧急救援与森林防火和灭火。

据报道,此水上飞机项目已酝酿多年,但最终被工业与信息化部批准立项,其主因是去年的“5·12”地震。在地震中,民用、通用飞机运力不足的矛盾凸显出来,促使其开发新一代水上飞机。

据称,蛟龙-600是一种起飞重量为60吨、装有4台涡轮螺桨动力的水上飞机。(一凡)

双动力节能渔船

日本一家造船厂建造了一艘新型的双动力节能渔船。该船排水量为15吨,是一艘小型的现代化渔船。该渔船安装有柴油发动机和电动机,由电子计算机控制。在不需加速的近海沿岸进行捕鱼作业时,使用电动机,可节省一半燃料;出海捕鱼和归港时使用双动力,与其他船同速航行,一个航程可节约燃料20%至30%。 (李有观)

装有翅膀的大型集装箱船

韩国现代重工公司为德国达飞海运公司建造了一艘8 600TEU级的集装箱船。该集装箱船与普通集装箱船不同的是,在操纵舵上方三分之一处安装了一个类似机翼的翅膀,其作用是能够对船舶产生上升力。普通船舶是利用水的浮力在海上航行,而在船上安装翅膀,可充分利用船舶航行所产生的上升力,从而能节省燃油。(李有观)

夏威夷建全球最大天文望远镜

夏威夷将建造全球最大的天文望远镜,它的镜面直径达30米,相当于一架波音737客机的翼展长度,面积要比目前世界最大的天文望远镜大8倍以上,可以协助天文学家观测距离地球130亿光年外的宇宙。

该望远镜由加州大学、加州理工学院、加拿大天文研究大学联会及日本国立天文台合力打造,预期2018年建成,选址在夏威夷的冒纳凯阿火山顶,因其周围都是海洋,空气污染程度相当低,且周围城市少,人为的光害也相对少,因而减少了对天文观测的干扰。 (一一)

韩国化仁研制新一代LNG保温材料

日前,韩国化仁技术公司研发成功新一代液化天然气(LNG)保温材料——气溶胶(aerosol)。

据介绍,LNG保温材料主要用于LNG船的存储舱,以保持舱内LNG的温度在摄氏零下163度。一般情况下,一艘舱容为14万-15万立方米的LNG船需用价值约1 600万美元的保温材料。

目前,化仁技术公司生产的LNG保温材料占据韩国市场100%的份额,占国际市场46%的份额。2008年,该公司的销售收入达2.85亿美元,营业利润为5 0l0万美元,获纯利润4 465万美元。

英推出新型低功率太阳能车

英剑桥大学研发的一辆新型低功率太阳能车,时速达近百公里,而能耗仅为普通轿车的1/50。

该车名“奋进”号,其呈扁平状,上面覆有约6平方米的太阳能电池,是该车所有能量的来源。全车仅重170公斤,相关设计经过了空气动力学、摩擦阻力、动力控制等多方面的优化,其特殊的刹车系统甚至可以在刹车时将动能转换为电力。

“奋进”号于7月5日在英古德伍德速度节上正式亮相,车速为每小时60英里(约96公里),确实体现了非常先进的科技。

混合动力车 第7篇

中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长董扬:

就节能效果来说, 未来十年混合动力技术仍是节能新能源汽车里面重要的组成部分。自主品牌不要只盯着政策支持方向发展, 应抓紧将混合动力技术转化为产品的研发。由于纯电动汽车尚未处于成熟阶段, 价格高而且续驶里程短, 不能满足中国消费者首次购车的使用需求, 因此更适合作为家庭的第二辆车。

国家信息中心信息资源开发部主任徐长明:

10年之内中国汽车用油会越来越紧张。按照目前行业对新能源汽车的把握, 可能要到2020年之后新能源汽车才能达到真正大规模普及阶段, 而目前节油效果最好的仍是

中国汽车工业协会副秘书长叶盛基:

混合动力汽车是现阶段产业化推广的重点, 是新能源汽车发展的重要基础。希望政府有关部门尽快按《节能规划》要求, 制定相关的政策和实施细则, 促进混合动力汽车的发展。

中国工程院院士、电池专家杨裕生:

国家在大力支持纯电动汽车发展的同时, 也应该大力支持成熟技术, 推动混合动力汽车发展。

天津空港经济区某公司技术人员:

混合动力车每百公里油耗仅为26.75升, 而传统动力车每公里油耗则高达40升, 节油率达到33%以上, 同时降低排放60%以上。

湖南科力远新能源股份有限公司董事长钟发平:我国已掌握节能30%以上的混合动力汽车技术, 希望调整对混合动力汽车的政策, 支持最容易产业化的成熟技术。

混合动力电动汽车的动力系统简述 第8篇

关键词：混合动力电动汽车,驱动系统,性能特点

混合动力汽车表示有多种动力参与汽车驱动，一般指燃油发动机和电机这两种动力，又称混合动力电动汽车。它综合了传统汽车引擎驱动电机驱动的优点，既能充分发挥燃料发动机持续工作时间长、动力性能好，又能发挥电动机无污染、低噪声的好处。并且，混合动力汽车可以在运行过程中维持电量的均衡，不像纯电动汽车要配备专用的充电器等配套设备。

混合动力电动汽车(Hybrd Electric Vehicle，简称HEV)的动力系统采用了两种动力装置，兼备了内燃机汽车和电动汽车优点，通过储能装置(蓄电池等)和控制系统对能量的调节，实现最佳的能量分配，达到整车的低排放、低油耗和高性能。按内燃机与电动机的连接方法可分为串联式、并联式和混联式。它将内燃机、电动机与一定容量的储能器件通过控制系统相结合，电动机既可以补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以存储吸收内燃机富余功率和车辆制动能量，从而可大幅度降低油耗，减少污染物排放。混合动力汽车虽然没有实现零排放，但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求，可缓解汽车需求与环境污染和石油短缺的矛盾。与传统内燃机汽车相比，它的主要优点是采用了高功率的能量储存装置(飞轮、超级电容器或蓄电池)向汽车提供瞬时能量，可以提高效率、节省能源、降低排放，经济性和排放性明显改善，技术经济可行性较强。较之纯电动汽车，其主要优点：续使里程和动力性可达到内燃机汽车的水平;空调、真空助力、转向助力及其它辅助电器，借助原动机动力，无需消耗电池组有限电能，从而保证了乘坐的舒适性;而且混合动力汽车技术难度相对较小，成本相对较低。

混合动力电动汽车将原动机、电动机、能量储存装置 (蓄电池) 按某种方式组合在一起，有串联式、并联式和混合式三种布置形式。

1. 串联式驱动系统（Series Schedule，简称SHEV)

(1)结构特点。发动机带动发电机发电，其电能通过电动机控制器直接输送到电动机，由电动机产生电磁力矩驱动汽车。在发动机与驱动桥之间通过电实现动力传递，当发电机的发电功率大于电动机所需的功率时，控制器控制发电机向电池充电;而当发电机发出的功率低于电动机所需的功率时，电池则向电动机提供额外的电能。

(2)性能特点。发动机功率是以汽车某一速度下稳定运行工况所需的功率选定的，当汽车运行工况变化，电动机所需的驱动功率与发动机输出功率不一致时，由控制器控制发电机向电池充电或使电池向电动机放电，电池充电和放电电流的大小由控制器根据电动机驱动功率的变化情况进行控制。这样的结构形式和控制方式使串联式混合动力电动汽车具有如下性能特点：

(1) 发动机工作状态不受汽车行驶工况的影响，始终在其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指标。

(2) 由于有电池进行驱动功率“调峰”，发动机的功率只需满足汽车在某一速度下稳定运行工况所需的功率，因此可选择功率较小的发动机。

(3) 发动机与驱动桥之间无机械连接，因此，对发动机的转速无任何要求，发动机的选择范围较大，比如，可选用高速燃气轮机等效率高的原动机。

(4) 发动机与电动机之间无机械连接，整车的结构布置自由度较大。

(5) 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，需要功率足够大的发电机和电动机。

(6) 要起到良好的发电机输出功率平衡作用，又要避免电池出现过充电或过放电，就需要较大的电池容量。

(7) 发电机将机械能量转变为电能、电动机将电能转变为机械能、电池的充电和放电都有能量损失，因此，发动机输出的能量利用率比较低。串联式混合动力电动汽车发动机能保持在最佳工作区域内稳定运行这一特点的优越性主要表现在低速、加速等运行工况，而在汽车中、高速行驶时，由于其电传动效率低，抵消了发动机油耗低的优点，因此，串联式混合动力电动汽车更适用于在市内低速运行的工况。在繁华的市区，汽车在起步和低速时还可以关闭发动机，只利用电池进行功率输出，使汽车达到零排放的要求。

2. 并联式驱动系统（Parallel Schedule，简称PHEV)

(1)结构特点：发动机通过机械传动装置与驱动桥连接，电动机通过动力复合装置也与驱动桥相连，汽车可由发动机和电动机共同驱动或各自单独驱动。并联式混合动力电动汽车的结构形式更像是附加了一个电动机驱动系统的普通内燃机汽车。当汽车运行工况所需的功率超过了发动机的功率时，电动机从电池取得电能产生电磁力矩，并向驱动桥提供额外的驱动功率。有的并联式混合动力电动汽车也有发电机，但其主要作用是向电池充电，以保持电池的荷电状态(SOC)。

(2)性能特点：并联式混合动力电动汽车其发动机功率也是以汽车某一速度下稳定行驶工况所需的功率选定的，当汽车在低速或变速工况行驶时，需通过加速踏板和变速器来调节发动机的功率输出;而在汽车高速行驶，发动机的输出功率低于汽车行驶所需功率时，由控制器控制电动机协助驱动。这样的结构形式和控制方式，使并联式混合动力电动汽车具有如下性能特点：

(1) 发动机通过机械传动机构直接驱动汽车，无机电能量转换损失，因此发动机输出能量的利用率相对较高，当汽车的行驶工况使发动机在其最佳的工作范围内运行时，并联式的HEV燃油经济性比串联式的高。

(2) 有电动机进行“调峰”作用，发动机的功率也可适当减小。

(3) 当电动机只是作为辅助驱动系统时，功率可以比较小。

(4) 如果装备发电机，发电机的功率也可较小。

(5) 由于有发电机补充电能，比较小的电池容量即可满足使用要求。

(6) 由于并联式驱动系统的发动机运行工况要受汽车行驶工况的影响，因此在汽车行驶工况变化较多、较大时，发动机就会比较多地在不良工况下运行，因此发动机的排污比串联式的高。

(7) 由于发动机与驱动桥之间直接机械连接，需要通过变速装置来适应汽车行驶工况的变化。此外，发动机与电动机并联驱动，还需要动力复合装置，因此，并联式驱动系统其传动机构较为复杂。并联式驱动系统最适合于汽车在中、高速稳定行驶的工况。而在其它的行驶工况，由于发动机不在其最佳的工作区域内运行，发动机的油耗和排污指标不如串联式。并联式混合动力电动汽车也可实现零排放控制，在繁华的市区低速行驶时，可通过关闭发动机和使离合器分离，也可以使汽车以纯电动方式运行。但这样就需要功率足够大的电动机，所需的电池容量也相应要大。

3. 混联式驱动系统

混联式驱动系统是串联式与并联式的综合，发动机发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。发电机发出的电能由控制器控制，输送给电动机或电池，电动机产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。混联式驱动系统的控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作;当汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主。

混联式驱动系统的结构形式和控制方式充分发挥了串联式和并联式的优点，能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配，从而在结构上保证了在更复杂的工况下使系统工作在最优状态，因此更容易实现排放和油耗的控制目标。

参考文献

[1]李兴虎.电动汽车概论.北京:北京理工大学出版社, 2005.8, 46-47.

[2]胡骅, 宋慧.电动汽车.北京:人民交通出版社, 2002.10, 1-3.

混合动力汽车技术综述 第9篇

混合动力是指汽车上同时配备电动机和汽油机, 在两者共同配合下使汽车获得良好的经济性和环保性的动力系统。过去国内对混合动力的认识较少, 但随着近年来丰田和本田等品牌混合动力轿车在国内市场逐步发力 (性价比逐步提升) , 热度逐渐增加。

1、汽油机和电动机

下面来谈一下汽油机和电动机的特点。汽油机优点突出:技术非常成熟, 使用方便, 可靠性高。汽油可以通过燃烧转化为动能。汽油机缺点则是起动时 (低功率) 油耗高、汽油燃烧不充分, 怠速时发动机空转;废气对环境的污染;动能无法转化。

电动机的优点:电驱动汽车, 无怠速, 需要的时候能力随叫随到, 停车时即可停止工作;能量可以回收。

电动机的缺点:续航里程短, 充电麻烦, 如果增加蓄电池容量, 将导致汽车重量明显增加。

2、油电混合的基本原理

油电混合俗称双擎技术, 是指发动机有两个动力输出装置:发动机和电动机。油电混合将两者结合成一个整体, 取长补短, 利用汽油机和电动机的优点, 屏蔽掉了他们的缺点。

汽油机和电动机结合主要考虑通过调整汽车的整体负载, 提高汽车的实际效率。

其中负载率是指汽车在使用过程中负载越高, 则整体的负载率越高。

效率:试验发现合适的负载条件下, 发动机的实际效率会更高, 汽油机一般处在中等负载时效率最高。但发动机在实际工作过程中, 包括起步加速、均速、急停等多种工况, 在不同的工况下效率相差巨大, 这就需要电动机的介入并发挥它的优势。

电动机的加入调节可汽油机负载率, 使整体发动机的效率更加长期的处在合适的区间范围内:1) 负载率较低时, 电动机将汽油机多余的能量回收, 给蓄电池充电;2) 负载率较高时, 电动机帮汽油机分担一部分负载;3) 负载率超低时 (堵车时, 重复启动) , 汽油机完全熄火, 电机工作。此时, 单纯利用电机驱动, 省去了汽油机怠速时的油耗。

3、油电混合动力的主要工作模式

3.1 动能回收模式 (刹车和滑行)

汽油机或柴油机提到一定速度时无法进行能量回收, 特别是滑行或刹车时的多余能量均通过汽车零部件或刹车片的摩擦转变为热能, 白白的损失掉了, 无法转变为我们需要的汽车动能。混合动力系统的引入, 可以将多余的能量通过电动机转化为电能储存起来。

3.2 行驶过程中的充电模式

性能优异的混合动力车在行驶过程中电动机也会积极的提高负载率, 并将多余的能量回收起来, 储存到蓄电池里。当汽油机的运行效率较低时 (如等红灯、市区堵车需反复启停) , 将前期储存的能量提取并用到汽车的正常行驶过程中。

3.3 纯电动机驱动模式 (汽油机停机、电动机驱动、电池充电)

超低负载 (如超低速或等红灯) 时, 只需要电动机驱动。过去单纯依靠汽油机工作时大部分的能力将通过发动机的运行转化为热能散发出去, 经济型较差。

3.4 纯油驱动模式 (汽油机工作、电动机停机、电池电量不变)

有的情况混动汽车只有汽油机工作。纯油驱动的情况:1) 汽车正好处于最高效区域。2) 电池电量已经充满。

3.5 强制充电模式 (汽油机被迫运行、发动机发电、蓄电池充电)

电池电量已经用光, 此时混合动力较为尴尬:夏天由于开空调, 电量过渡损耗, 等红灯或堵车过程中需要发动机重新启动, 怠速运行。

3.6 油电共同驱动模式 (汽油机驱动、电动机驱动和电池供电)

启动或超车过程油门一脚到底时需要的功率最高时, 汽油机、电动机配合共同输出最高的动力。在查看油电混合双擎的汽车功率时需要把电动机的功率考虑进去。

4、插电式混合动力

相对于油电混合动力, 插电式混合动力所用的电池容量更高, 可以满足日上上班高峰或短途的纯电动行驶 (100KM内) , 但需要额外的充电。实际运行时的工作原理与传统混合动力相近:当用电时最经济则用电;当用油最经济时发动机则运行。

5、非直连混动

汽油机只用于发电、给蓄电池充电, 不直接驱动汽车, 汽车的能量只能来自蓄电池。

6、混合动力系统的评价

混合动力系统的评价指标:

1) 行驶过程中油电混合动力的衔接是否平顺, 如纯油动力切换到纯电模式;

2) 能力管理效率。影响效率的重要因素:汽油机的燃烧效率, 汽油机最好的燃烧效率现在的做法是自然吸气配合燃烧的阿特金斯循环 (压缩比和膨胀比特性比传动汽油机的奥拓循环燃烧效率更高, 但充气效率较低, 同排量发动机功率可能较低) , 混合动力的发动机应该配合宽域段 (多转速) 的阿特金斯循环。

3) 电机的效率

多数的混合动力汽车配备了多款不同型号的电机:1) 低功率时小电机工作;2) 功率增加、不太高时, 大电机工作;3) 功率稍大时, 汽油机介入并且对电动机进行充电;4) 功率要求最高时, 汽油机配合大、小电机共同驱动汽车。

7、总结

混合动力源论文 第10篇

丰田混合动力系统( THS) 为串并混联式混合动力系统, 俗称“ 强混”,如图1所示。较串联的轻度混合动力系统、 并联的中度混合动力系统,其具有更好的燃油经济性和动力性。同时,该系统结构更为复杂,尤其是系统中2个电机既可作为发电机又可作为电动机, 动力组合形式多样,故在售后培训和职业教育课程中对其进行动力分配分析成为了较大的教学难点。

为详尽分析THS系统在不同工况下的工作原理及混合动力传动桥中的动力分配,笔者在教学过程中使用了“ 列线图”。列线图能直观再现行星齿轮系的工作情况,可由驾驶条件分析齿轮系的运作或部件的运作状况,亦可在故障发生时应用存储的FFD( 定格数据) 分析发生故障时对应何种驾驶条件。

一、混合动力传动桥

混合动力传动桥在发动机舱内, 包含产生 电能的电 动机 、 发电机MG1和驱动车辆的电动机 、 发电机MG2,以及复合齿轮装置 , 如图2所示。

其中复合齿轮装置由动力分配行星齿轮机构和电动机减速行星齿轮机构组成, 动力分配行星齿轮机构的太阳齿轮连接至MG1、 行星齿轮支架连接至发动机、齿圈连接至复合齿轮,电动机减速行星齿轮机构的太阳齿轮连接至MG2、行星齿轮支架固定至传动桥外壳、 齿圈连接至复合齿轮,如图3所示。

在车辆行驶时, 动力分配行星齿轮机构在MG1( 用于发电) 和车轮之间分配发动机动力, 如图4所示; 起动发动机时 , MG1将电能传 输至发动机, 此时MG1用作起动机,如图5所示。 行驶时MG2主要用来驱动车轮, 通过电动机减速行星齿轮机构来降低MG2的转速,从而可利用紧凑、轻量的电机产生较大转矩,此外,在起步时系统自行利用MG2驱动车辆, 减速时其利用再生制动发电。

混合动力传动桥利用电动机无极变速变扭的特性实现无极变速器的功能。

二、什么是列线图

列线图是诺谟图的一种,也是数学中的一个课题,它是用一些具有刻度的线条, 按比例布置在平面上,用以表达代数方程各变量相互关系的一种图形。 该方法在国外混合动力教学过程中已开始导入运用,并已开发出列线图演示教具。

混合动力传动桥动力分配列线图的构建及识读,如图6所示。

1.在纵轴方向上:每条纵线表示行星齿轮系中的一个部件。由于齿圈为动力分配行星齿轮机构、电机减速行星齿轮机构的共同输出,代表输出齿圈的纵线位于最中间,代表其余部件的纵线分别按传递位置关系以“ 齿圈—行星齿轮架—太阳齿轮”的顺序向两边展开布置。

2.在横轴方向上 :纵轴的间距表示齿轮机构的传动比; 在PRIUS车型中动力分配行星齿轮机构传动比为0.72:0.28,电机减速行星齿轮机构传动比为2.64:1。

3.在纵轴上标示的“+”“-”表示该部件的旋转方向,用以驱动车轮前进方向为“ +”。

4.在纵轴上标示的箭头表示转矩方向,用以驱动车轮的输出转矩为“+”。

5.在列线图中 ,连接代表3个不同部件纵线的直线表示行星轮系中3个齿轮的旋转方向 、转速之间的关系。 由于行星轮系的结构,3个齿轮的转速之间的关系总是为一条以传动比为比例关系的直线。 在电机减速行星齿轮系中,行星齿轮架固定至传动桥外壳,故齿轮关系直线定会贯穿横轴与纵轴的交点。

6. 直线与纵线交点的幅值表示转速的大小 , 幅值越大 , 转速越高 。

三、混合动力车辆传动桥动力分配分析

根据不同的驾驶条件,混合动力系统优化组合发动机、MG1和MG2操作以驱动车辆。

1.车辆起步

在HV电池电量足够情况下,发动机不起动,由MG2单独提供动力, 即可满足车辆起步所需动力。 如图7所示从右至左查看,分析易知在这一情况下行驶时,MG2运转经电机减速行星齿轮机构减速增扭将动力传递至齿圈;由于发动机停止,行星齿轮架( 发动机) 的转速为0,MG1未产生任何转矩,太阳齿轮( MG1) 沿“ -” 方向自由旋转以平衡旋转的齿圈。在混合动力系统中,电机在不同工况下所具有的作用是不同的, 如果MG1和MG2的旋转方 向和转矩 方向相同,则系统处于放电状态,起驱动作用;反之,则处于发电状态。 图7中, 可看出MG2的旋转方向和转矩方向均为“ +”,MG2处于放电状态,起驱动作用。

当HV电池电量 不足情况 下 , MG2无法单独提供动力满足起步所需; 此时HV ECU会驱动MG1以起动发动机。齿圈( 车轮) 在车辆起动时停止, 转速为0,MG1正向输出转速及转矩,处于放电状态,MG1作为起动机经过动力分配行星齿轮机构减速增扭起动发动机,其列线图如图7中虚线所示。 动力分配路径见图5所示,此后再由发动机驱动车辆行驶。

若HV电池电量甚至不足以驱动MG1, 从列线图易知,MG1、MG2均无法运转, 发动机亦不能起动,该车辆无法起动。

2.低负载和定速巡航

车辆在低负载和定速巡航状态下行驶时,动力分配行星齿轮机构传输发动机原动力:一部分原动力将直接输出;其余部分将通过MG1发电, 通过逆变器,将该电力传输至MG2, 并作为MG2的原动力输出, 其动力分配路径见图4所示。

来自发动机的转矩沿( +) 方向作用在行星齿轮架( 发动机) 上,使太阳齿轮( MG1) 以负转矩作出反应,MG1通过利用作用于太阳齿轮 ( MG1) 上的负转矩来发电,其列线图为图8中实线所示。

3.加速

车辆行驶状态从低负载巡航变为节气门全开加速时, 系统用来自HV蓄电池的电力为MG2补充原动力,此时MG2的动力输出较低负载和定速巡航时增加, 齿圈转速也相应增加;此时要求提高发动机转速与MG1的转速维持动力分配行星齿轮机构的运转平衡,MG1转速提高有利于产生更多电能以补充MG2的电力需求,其列线图为图8中虚线所示。

4.减速

车辆在变速杆置于D挡位的状态下减速时,发动机停止且原动力变为0。 这时,齿圈由车轮带动旋转驱动MG2,使MG2作为发电机运行并对HV蓄电池充电, 实现能量回收。 动力分配行星齿轮机构维持运转平衡,MG1不产生转矩及电能,其列线图如图9所示。

四、列线图应用的效果

1.在混合动力车辆及技术普及较低的教学条件下,往往无法采用实物验证或直接演示,多采用虚拟软件或视频动画演示, 难以做到对混合动力传动桥动力分配分析的有效教学,该方法能较好的解决这一难题;

2. 适宜于学生或技师在各个学习阶段使用;在认知过程中可以已知车辆运动工况,分析部件运作;较深入探索动力分配及控制原理基础分析;在售后维修中,故障发生时应用存储的FFD( 定格数据) 反向分析发生故障时存在何种驾驶条件;

迎接混合动力 第11篇

从国内首款混合动力汽车普瑞斯的上市至今，已是将近6年的时间了。在这期间，节能汽车，特别是新能源汽车已经得到了普通消费者的认可。作为混合动力汽车的主导者，丰田也不遗余力地向中国陆续引入混合动力车型，前前后后已有6款。尤其是其旗舰品牌雷克萨斯，旗下的混合动力车型不仅叫好，而且叫座。起码在北京，混合动力车型的曝光率并不低。

对于欧系品牌的轻度混合动力而言，可以以纯电动形式行驶的丰田完全混合动力系统更具诱惑力，节油效果也更明显。特别是在北京这种拥堵严重的城市里，走走停停是最费油的，而此时的完全混合动力车型油耗为0。

不过，之所以混合动力始终没有迎来属于自己的春天，主要还是成本过高，而且高成本直接转嫁到了消费者的身上。即便是混合动力技术愈发成熟的近些年，相同车型在增加混合动力系统之后，价格也要至少增加10万元。

暂且不说后期的维护保养成本，仅是这10万元，就相当于12000多升97号汽油。以混合动力系统百公里节油4L计算，我们也要行驶30万公里左右才能抵消增加的购置成本。如此一来，混合动力车型自然叫好不叫座。

而雷克萨斯CT200h如此备受关注，不仅因为它是一辆混合动力车型，更是因为它具有低价入市的资本和可能。首先，它基于新一代普锐斯的平台，并不是单独研发，因此可以拉低成本；其次，1.8L的排量和两厢的造型是雷克萨斯家族当之无愧的小弟弟，以IS250精英版34.5万元、ES240典雅版39万元为标准，没有汽油版车型的CT200h不应该比它们更贵。

可以想像，以不到30万元的价格买到一款进口雷克萨斯车型，是多少人梦寐以求的事情，何况它还拥有最新最成熟的完全混合动力技术。当上市发布会给出CT200h精英版27.9万元的价格之后，我们认为这个包含原汁原味雷克萨斯服务的车型绝对值这个价钱。

混合动力汽车的发展趋势 第12篇

1.1 混合动力汽车的驱动类型

以高效能蓄电池驱动的电动汽车 (EV) 、以燃料电池为动力源电动汽车 (FEV) 和以燃油发动机与电动机混合驱动的混合动力电动汽车 (HEV) 。

1.2 混合动力汽车技术研究意义

电动汽车的研究是从单独依靠蓄电池供电的纯电动汽车开始的, 纯电动汽车或零排放新燃料汽车无疑是我们的最终目标。但目前纯电动汽车研究困难重重, 因此混合动力汽车将是下一步的发展趋势, 可以看成是发展向纯电动汽车的1个过渡。

1.3 混合动力汽车技术国内外发展现状与趋势

国内外普遍认为混合动力电动汽车结合了燃油汽车和纯电动汽车的优点, 设计灵活, 易于满足未来排放标准和节能目标。因此, 日本、美国、欧洲各大汽车公司和相关的研究机构都开展了有关混合动力汽车的研究。混合动力汽车技术在汽车工业发达国家已经日益成熟, 有些已经进入实用阶段。在目前美国市场上销售的混合动力汽车主要有三种:本田公司的Insight, 丰田公司的Prius以及本田公司的Civic。

国内是在20世纪80年代后期开始电动汽车研究的。在国家“十五”规划和“863”的重大专项研究课题中均有明确体现。

2 我国发展混合动力汽车的机遇与挑战

2.1 机遇

在常规汽车技术开发方面, 国内外存在明显的技术差距, 由于合资外方对核心技术的保护和不转让, 为满足巨大的市场需求, 应对竞争对手, 缩短新品推出周期, 目前中国几大汽车厂商均采取引进国外企业先进、成熟的产品进行组装生产或进行适应性改造的方式, 这无形削弱了企业进行自主开发的意愿和动力, 对外方产生高度依赖性。而长此以往, 中国汽车产业将陷入“引进落后再引进”的恶性循环, 中国将名副其实地成为世界汽车的装配中心。因此, 混合动力汽车作为一种新兴的节能环保型汽车, 其技术和市场仍然处于一种蓬勃的发展阶段, 国内外还不存在明显的代差, 重视和扶持我国的混合动力汽车产业, 是快速缩短与世界汽车技术水平差距的发展良机, 也是保障我国汽车行业健康持续发展的重要机遇。

2.2 挑战

行业竞争日本汽车公司如丰田、本田等混合动力技术已经相当成熟, 北美市场对混合动力技术日益高涨的需求, 德国也加强了发展混合动力和推出混合动力计划。国内企业如一汽、东风、上海大众、上海通用、长安、华普和奇瑞等都推出了混合动力样车, 并提出量产化计划。行业竞争使得混合动力发展势在必行。

技术阻碍和技术缺失, 混合动力汽车的关键技术难点在于整车控制器 (HVCU) 的软件开发, 同时还有电机及其控制器 (MCU) 、电池及其管理系统 (BMS) 、混合动力变速箱 (如AMT) 、内燃机与电机动力耦合装置、强电的安全防护以及车辆的成本控制等。混合动力要在中国汽车市场大规模地应用, 必须解决电池的技术问题, 重复充电、续驶里程技术。回避丰田先入为主的策略丰田有200多项混合动力专利, 因此我国在研发时就要绕开这些专利, 形成自己的知识产权。国内发展混合动力汽车产业的相关建议成本降低才有机会赢得市场。我国目前刚进入轿车社会, 很多消费者购车时考虑的主要因素还是价格, 如果混合动力车定价过高, 购者则会较少。但是, 有个性的、异类的东西在我国也会有一定的生存空间, 如环保意识比较强的人士、比较重视科技的人士以及追求前卫、时尚的人士可能会青睐这款车。因此, 混合动力车目前还是针对小部分人群。

降低保养维修费用, 由于混合动力车是新推出的车型, 其售后、维修体系尚未成熟, 而且混合动力车的部分零部件依靠进口, 这样维修、保养成本会较高。例如混合动力车的蓄电池对性能要求很高, 价格自然不菲。所以要尽快发展和形成混合动力产业链, 降低混合动力车保养维修费用。政府应支持混合动力车的使用基于能源安全和环境保护等国家长远战略利益考虑很多发达国家如美国、日本等对发展混台动力车提供了较大力度的政策支持这些政策可以概括为“推拉结台”。即推动企业生产供应和拉动市场购买需求。目前我国需要相关“拉推结合”的配套政策, 其中包括制定国家层面上的相应标准。法规和实施政策, 如政府采购、推广试验和对制造商经销商、消费者的税收优惠和补贴等等, 以培育市场的需求。

国内汽车企业自主创新混合动力车的研发作为我国汽车产业自主创新、培育自主品牌的一次巨大机遇。由于混合动力技术已经非常成熟、关键零部件如蓄电池, 甚至于可以达到与整车同样的寿命, 因此在研发中还需充分借鉴国外技术和经验, 缩短我国在这方面的发展进程, 但在这一过程中应吸取以往教训, 绝对应防止落入引进、再引进的陷阱之中, 绝不能放弃生产中的自主权。还应相互合作研发, 提高研发速度, 进一步缩短与国外差距。