Y混合动力电动汽车part1PPT资料.ppt

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有排放。

3.1混合动力电动汽车的结构分类3.1.1混合动力电动汽车的分类3.1.2串联混合动力电动汽车3.1.3并联混合动力电动汽车3.1.4混联混合动力电动汽车3.1.5混合动力电动汽车的比较3.1.1混合动力电动汽车的分类按结构分类按结构分类串联混合动力电动汽车SHEV（SeriesHybridElectricVehicle）并联混合动力电动汽车PHEV（ParallelHybridElectricVehicle）混联混合动力电动汽车SPHEV（SeriesandParallelHybridElectricVehicle）3.1.2串联混合动力电动汽车结构示意图动力总成：

发动机、发电机、电动机3.1.2串联混合动力电动汽车能量流图（车载能源环节的联合车载能源环节的联合）蓄电池蓄电池电动机控制器电动机控制器电动机电动机功率转换器功率转换器发电机发电机发动机发动机驱动桥驱动桥车轮车轮车轮车轮机械能机械能电能电能APUAPU3.1.2串联混合动力电动汽车特点发动机和发电机组成辅助动力单元发动机和发电机组成辅助动力单元APU（AuxiliaryPowerUnite）一起工作产生所需的电能。

发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用来给蓄电池充电一部分用来给蓄电池充电，另一部分经由电动另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮机和传动装置驱动车轮。

单条驱动线路：

只有电动机驱动汽车行驶只有电动机驱动汽车行驶。

发动机仅用于带动发电机发电，与驱动轮无机械连接，不直接驱动车辆。

3.1.2串联混合动力电动汽车优点动力电池组为基本能源动力电池组为基本能源，可实现“零污染零污染”状态的行驶。

发动机发电机组所发出的电能向动力电池组充电，用于补充动力电池组的电能，或直接供给驱动电动机，以延长续驶里延长续驶里程程。

发动机发动机发电机组发电机组的发动机能够保持在稳定、高效、低污染发动机能够保持在稳定、高效、低污染的状态下运转，将有害气体排放控制在最低范围的状态下运转，将有害气体排放控制在最低范围。

还可采用燃气轮机、转子发动机等其它类型的发动机，进一步降低燃料消耗和有害气体排放。

趋近于纯电动车趋近于纯电动车，只有电动机驱动车辆。

可采用电动机集中驱动系统或电动轮驱动系统。

总体结构较简单，易于控制易于控制，发动机发电机组和电动机之间没有机械联系，在车上布置有较大的自由度布置有较大的自由度。

3.1.2串联混合动力电动汽车缺点缺点一.电动机功率要求较大电动机功率要求较大。

要求动力电池组容量大要求动力电池组容量大，同时还需较大功率的发动机较大功率的发动机发电机组发电机组，二二.整车外形尺寸较大，质量较重整车外形尺寸较大，质量较重三.能量损失较大能量损失较大,能量转换效率比内燃机汽车低能量转换效率比内燃机汽车低。

四四.发动机发动机发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格发电机组与动力电池组之间的匹配要求较严格3.1.3并联混合动力电动汽车结构示意图动力总成：

发动机、电动机Insight3.1.3并联混合动力电动汽车结构示意图3.1.3并联混合动力电动汽车能量流图（机械能的联合）蓄电池蓄电池电动机控制器电动机控制器电动机电动机发动机发动机离合器离合器驱动桥驱动桥车轮车轮车轮车轮机械能机械能电能电能变速器变速器3.1.3并联混合动力电动汽车特点2条驱动线路条驱动线路：

内燃机和电动机都可通过各自的驱动线各自的驱动线路驱动车轮路驱动车轮。

3种驱动模式种驱动模式：

发动机单独驱动，电动机单独驱动，发动机和电动机混合驱动。

为电力辅助型的燃油车电力辅助型的燃油车，可降低排放和燃油消耗降低排放和燃油消耗。

当发动机提供的功率大于驱动电动车所需的功率或者再当发动机提供的功率大于驱动电动车所需的功率或者再生制动时，电动机工作在发电机状态生制动时，电动机工作在发电机状态，将多余的能量充入电池。

3.1.3并联混合动力电动汽车优点只有发动机和电动机发动机和电动机两个动力总成，两者的功率可以等于50%100%车辆驱动功率，比比SHEV三个动力总成的功率、功率、质量和体积小很多质量和体积小很多。

发动机可直接驱动车辆发动机可直接驱动车辆，没有SHEV发动机的机械能电能机械能的转换过程，能量转换的综合效率比能量转换的综合效率比SHEV高高。

车辆需要最大输出功率时，电动机可以给发动机提供额外的辅电动机可以给发动机提供额外的辅助动力助动力，因此发动机功率可选择较小，燃油经济性比发动机功率可选择较小，燃油经济性比SHEV好好.与电动机配套的动力电池组容量较小动力电池组容量较小，使整车质量减小整车质量减小。

电动机可带动发动机起动电动机可带动发动机起动，调节发动机的输出功率，使发动机基本稳定在高效率、低污染状态下工作。

发动机带动电机发电向电池组充电，可延长续驶里程。

3.1.3并联混合动力电动汽车缺点缺点一一.发动机工况会受到车辆行驶工况的影响，有害气体排放发动机工况会受到车辆行驶工况的影响，有害气体排放高于高于SHEV。

二二.动力系统结构复杂，布置和控制更困难动力系统结构复杂，布置和控制更困难。

3.1.4混联混合动力电动汽车结构示意图（以丰田Prius为例）动力总成：

发动机、发电机、电动机Prius3.1.4混联混合动力电动汽车结构示意图（以丰田Prius为例）3.1.4混联混合动力电动汽车能量流图（以丰田Prius为例）行星齿轮机构将行星齿轮机构将33个动力总成相连：

个动力总成相连：

发动机发动机行星架，发电机行星架，发电机太阳轮太阳轮电动机电动机齿圈齿圈驱动桥行星齿轮机构驱动桥3.1.4混联混合动力电动汽车混联混合动力合成装置行星齿轮机构工作原理结构：

太阳轮与发电机相连，齿圈与传动装置相连，行星架与发动机相连。

发动机动力传递：

一部分动力通过行星齿轮传给齿圈，然后通过传动轴传给驱动车轮；

另一部分动力传给太阳轮经发电机转化为电能。

各部件角速度方程：

1+kp2-（1+kp）3=0kp基本齿数比，kp=Z2/Z1；

Z1、Z2分别为太阳轮、齿圈的齿数；

1、2、3分别为太阳轮、齿圈和行星架的角速度。

各部件运动方程：

J11=1M1-2M2/kpJ33=M3+3M2（kp+1）/kpJ1太阳轮及其相关部件的转动惯量；

J3行星架的总转动惯量M1、M2、M3分别为作用在太阳轮、齿圈及行星架上的转矩1、2、3分别为太阳轮、齿圈、行星架的传动效率1-1-太阳轮太阳轮;

2-;

2-齿圈齿圈;

3-3-行星架行星架;

4-;

4-行星齿轮行星齿轮3.1.4混联混合动力电动汽车特点1.将串联将串联HEV和并联和并联HEV相结合相结合，具有两者的优点。

2.与串联与串联HEV相比相比，增加了机械动力的传递路线。

3.与并联与并联HEV相比相比，增加了电能的传输路线。

3.1.4混联混合动力电动汽车优点优点三个动力总成三个动力总成比SHEV三个动力总成的功率大、功率大、质量和体积小质量和体积小。

有多种驱动模式，节能最佳，有害气体排放达到多种驱动模式，节能最佳，有害气体排放达到“超低污染超低污染”。

发动机可直接驱动车辆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能量转换的综合效率比内燃机汽车高汽车高。

电动机可独立驱动车辆行驶电动机可独立驱动车辆行驶。

电动机利用低速大转矩特性，带动车辆起步带动车辆起步，可在城市中实现“零污染零污染”行驶。

车辆需最大输出功率时，电动机可给发动机提供辅助动力发动机提供辅助动力，因此发动机功率可选择较小，燃料经济性比燃料经济性比SHEV好好。

3.1.4混联混合动力电动汽车缺点发动机驱动是基本驱动模式，电动机驱动是辅助驱动模式，动力性更接近内燃机汽车。

发动机工况受到车发动机工况受到车辆行驶工况的影响，有害气体排放高于辆行驶工况的影响，有害气体排放高于SHEV。

需要配备两套驱动系统；

发动机传动系统需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动桥等传动总成；

另外，还有电动机、减速器、动力电池组，以及多能源动力（发动机动力与电动机动力）组合或协调专用装置。

因此，多能源动力系统结构复杂，总布置困难多能源动力系统结构复杂，总布置困难。

多能源动力系统的工作模式有多种形式，需复杂的多需复杂的多能源动力总成控制系统能源动力总成控制系统，才能达到高经济性和“超低污染”。

3.1.5混合动力电动汽车的比较比较驱动方式驱动方式的比较传统汽车：

只有发动机传统汽车：

只有发动机直接驱动汽车直接驱动汽车串联串联HEV：

只有电动：

只有电动机直接驱动汽车机直接驱动汽车（类似类似与纯电动汽车与纯电动汽车）并联并联HEV：

发动机和电动发动机和电动机都可直接驱机都可直接驱动汽车动汽车3.1.5混合动力电动汽车的比较结构结构的比较发动机发动机发电机发电机功率转换器功率转换器蓄电池蓄电池电动机电动机传动装置传动装置油箱油箱发动机发动机功率转换器功率转换器蓄电池蓄电池电动机电动机传动装置传动装置油箱油箱发动机发动机功率转换器功率转换器蓄电池蓄电池电动机电动机传动装置传动装置油箱油箱发电机发电机串联串联HEVHEV并联并联HEVHEV混联混联HEVHEV电力接连电力接连机械连接机械连接液流连接液流连接3.1.5混合动力电动汽车的比较主要应用范围应用范围的比较串联HEV：

大客车。

如武汉理工大学串联混合动力大客车。

并联HEV：

轿车。

如本田Insight。

混联HEV：

如丰田Prius。

3.1.5混合动力电动汽车的比较结构模式串联HEV并联HEV混联HEV动力总成发动机、发电机、电机三大动力总成发动机、电动/发电机两大动力总成发动机、电动/发电机、电动机三大动力总成发动机的选择范围发动机功率发动机功率发动机排放发动机排放发动机的选择有多种形式发动机功率较大发动机工作稳定，排气净化较好发动机一般为传统的内燃机发动机功率较小发动机工况变化大，排气净化较差发动机的选择有多种形式发动机功率较小发动机排放介于串联与并联HEV之间驱动模式驱动模式只有电动机驱动模式发动机驱动模式、电动机驱动模式、发动机-电动机混合驱动模式发动机驱动模式、电动机驱动模式、发动机-电动机混合驱动模式、电动机-电动机混合驱动模式传动效率传动效率发动机-发电机-电动机能量转换效率较低发动机传动系统的传动效率较高发动机传动系统的传动效率较高3.1.5混合动力电动汽车的比较结构模式串联HEV并联HEV混联HEV制动能量回收能够回收制动能量能够回收制动能量能够回收制动能量整车总布置整车总布置三大动力总成之间没有机械式连接装置，结构布置的自由度较大，但三大动力总成的质量、尺寸都较大，在小型车辆上不好布置，一般在大型车辆上采用发动机驱动系统保持机械式传动系统，发动机与电动机两大动力总成之间被不同的机械装置连接起来，结构复杂，使布置受到一定限制三大动力总成之间采用机械式连接装置，三大动力总成的质量、尺寸都较小，能够在小型车辆上布置，但结构更加复杂，要求布置更加紧凑适用条件适用条件适用于大型客车或货车，适应在路况较复杂的城市道路和普通公路上行驶。

更加接近纯电动汽车性能。

适用于小型汽车，适应在城市道路和高速公路上行驶。

接近普通内燃机汽车性能。

适用于各种类