第五章 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

1、第五章混合動(dòng)力電動(dòng)汽車第一節(jié) 概述第二節(jié) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理第三節(jié) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)2021-10-232021-10-23 第一節(jié) 概述一、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分類一、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分類 一般情況下，混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系含有一個(gè)可雙向能量流的動(dòng)力系，如圖- 所示。 第一節(jié) 概述 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按照能量合成的形式主要分為串聯(lián)式()、并聯(lián)式()和混聯(lián)式三種。 根據(jù)在混合動(dòng)力系統(tǒng)中，電機(jī)的輸出功率在整個(gè)系統(tǒng)輸出功率中占的比重，混合動(dòng)力系統(tǒng)還可以分為以下四類:. 微混合動(dòng)力系統(tǒng)微混合動(dòng)力系統(tǒng). 輕混合動(dòng)力系統(tǒng)輕混合動(dòng)力系統(tǒng) 輕混合動(dòng)力系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止，

2、還能夠?qū)崿F(xiàn):()在減速和制動(dòng)工況下，對(duì)部分能量進(jìn)行吸收；()在行駛過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)等速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅(qū)動(dòng)需求和發(fā)電機(jī)的充電需求之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。 這種混合動(dòng)力系統(tǒng)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上的起動(dòng)電機(jī)上加裝了皮帶驅(qū)動(dòng)起動(dòng)電機(jī)，用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止，從而取消了發(fā)動(dòng)機(jī)的怠速，降低了油耗和排放。. 中混合動(dòng)力系統(tǒng)中混合動(dòng)力系統(tǒng)中混合動(dòng)力系統(tǒng)采用的是高壓電機(jī)。 另外，中混合動(dòng)力系統(tǒng)還增加了一個(gè)功能:在汽車處于加速或者大負(fù)荷工況時(shí)，電動(dòng)機(jī)能夠輔助驅(qū)動(dòng)車輪，從而補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)本身動(dòng)力輸出的不足，從而更好地提高整車的性能。 第一節(jié) 概述. 完全混合動(dòng)力系統(tǒng)完全混合動(dòng)力系統(tǒng) 該混合動(dòng)力系統(tǒng)中電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)都可

3、以獨(dú)立(或在一起)驅(qū)動(dòng)車輛。 因此在低速、緩加速行駛(如交通堵塞、頻繁起步-停車)、車輛起步行駛和倒車等情況下，車輛可以純電動(dòng)行駛；急加速時(shí)電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)一起驅(qū)動(dòng)車輛，并有制動(dòng)能量回收的能力。二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu) 串聯(lián)式混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)如圖- 所示： 第一節(jié) 概述 并聯(lián)式混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)如圖- 所示： 第一節(jié) 概述 混聯(lián)式混合動(dòng)力的結(jié)構(gòu)如圖- 所示： 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 典型的串聯(lián)式混合動(dòng)力電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造如圖- 所示： 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理. 單發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)模式單發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)模式 在該

4、模式下，電動(dòng)機(jī)所需的能源完全由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，即. 單蓄電池組電動(dòng)機(jī)模式單蓄電池組電動(dòng)機(jī)模式 在該模式下，電動(dòng)機(jī)所需的能源完全由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，即. 混合牽引模式混合牽引模式 在突然加速時(shí)電動(dòng)機(jī)所需的能源大于由發(fā)動(dòng)機(jī)(運(yùn)行在最佳工作區(qū)時(shí))帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，這時(shí)將有蓄電池組來(lái)提供一部分功率，該運(yùn)行模式下功率關(guān)系為 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理. 發(fā)動(dòng)機(jī)充電模式發(fā)動(dòng)機(jī)充電模式 當(dāng)電池組的能量小于某個(gè)容量時(shí)，且電動(dòng)機(jī)所需的能源小于由發(fā)動(dòng)機(jī)(運(yùn)行在最佳工作區(qū)時(shí))帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的功率，這時(shí)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能將有一部分用來(lái)給蓄電池組充電，該運(yùn)行模式下功率關(guān)系為. 再生制動(dòng)模式再生制動(dòng)模式

5、 當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)模式，將車輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為一部分電能，通過(guò)蓄電池組存儲(chǔ)起來(lái)。二、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車二、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車. 轉(zhuǎn)矩耦合轉(zhuǎn)矩耦合 在轉(zhuǎn)矩耦合中，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩可以根據(jù)需要分別獨(dú)立控制，但是兩者的轉(zhuǎn)速需要互成比例，機(jī)械耦合器將發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩按照一定的比例關(guān)系加在一起，然后把合成后的轉(zhuǎn)矩傳遞給驅(qū)動(dòng)輪。 可以用一個(gè)三端口的機(jī)械配置圖說(shuō)明，如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 假設(shè)耦合效率為，端口 工作在驅(qū)動(dòng)狀況下，則端口 得到的驅(qū)動(dòng)功率為 從而可得轉(zhuǎn)矩耦合器端口 輸出的轉(zhuǎn)矩為 式中:1、2轉(zhuǎn)矩耦合參數(shù)，由轉(zhuǎn)動(dòng)比確定，當(dāng)該裝置確定后，1，2

6、為確定的值。 同時(shí)從式(-)中可以看到角速度1、2、3 存在著如下關(guān)系，不能獨(dú)立控制。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 齒輪耦合是通過(guò)嚙合齒輪將多個(gè)輸入動(dòng)力合成在一起，如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 鏈或帶耦合是通過(guò)鏈條或者皮帶將兩個(gè)動(dòng)力源輸出的動(dòng)力進(jìn)行合成，鏈或帶耦合結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、沖擊小，但耦合效率較低。 其結(jié)構(gòu)如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 磁場(chǎng)耦合是將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸做成一體，通過(guò)磁場(chǎng)作用力將電機(jī)輸出動(dòng)力與發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的動(dòng)力直接或者間接的耦合在一起，如圖- 所示，圖中1，2 均等于。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 以齒輪耦合為例，一種配置方

7、式是兩個(gè)傳動(dòng)裝置分別位于發(fā)動(dòng)機(jī)于轉(zhuǎn)矩耦合器之間和電動(dòng)機(jī)與轉(zhuǎn)矩耦合器之間，如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 一種配置方式是傳動(dòng)裝置位于轉(zhuǎn)矩耦合器與驅(qū)動(dòng)輪之間，如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 對(duì)于電磁耦合，傳動(dòng)裝置可以放置在發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)之間，也可以放在電動(dòng)機(jī)之后，如圖- 和圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 還有一種特殊的轉(zhuǎn)矩耦合方式，稱為牽引力耦合，在這種耦合方式下，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的前輪(或者后輪)，而電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車的后輪(或者前輪)，通過(guò)前后車輪驅(qū)動(dòng)力將兩個(gè)動(dòng)力源提供的動(dòng)力耦合在一起，如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)

8、力電動(dòng)汽車組成與原理動(dòng)力合成的規(guī)則如何. 轉(zhuǎn)速耦合轉(zhuǎn)速耦合 轉(zhuǎn)速耦合是指在動(dòng)力系統(tǒng)中兩個(gè)動(dòng)力源的輸出動(dòng)力在耦合過(guò)程中，兩個(gè)動(dòng)力源輸出的轉(zhuǎn)速相互獨(dú)立，而轉(zhuǎn)矩符合一定的比例關(guān)系，最終合成轉(zhuǎn)速是兩個(gè)動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)速的耦合疊加，合成轉(zhuǎn)矩則不滿足這個(gè)疊加關(guān)系。 以圖- 所示的三端口配置為例: 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理該三端口網(wǎng)絡(luò)符合能量守恒轉(zhuǎn)速耦合可以表示為由上式可以看出，轉(zhuǎn)矩之間應(yīng)該滿足以下關(guān)系 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 依據(jù)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的不同，轉(zhuǎn)速耦合又可以分為行星齒輪式(圖-)和差速器式(圖-)兩種。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理三、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車三、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

9、串聯(lián)式混合動(dòng)力、并聯(lián)式混合動(dòng)力、混聯(lián)式混合動(dòng)力三種混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)使用的比例如圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車與串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車比較，混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下:()將串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相結(jié)合，具有兩者的優(yōu)點(diǎn)；()與串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比，增加了機(jī)械動(dòng)力的傳遞路線；()與并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比，增加了電能的傳輸路線。 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn):()三個(gè)動(dòng)力總成比串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車三個(gè)動(dòng)力總成的功率、質(zhì)量和體積??；()有多種工作模式，節(jié)能最佳，有害氣體排放達(dá)到“超低污染

10、”；()發(fā)動(dòng)機(jī)可直接驅(qū)動(dòng)車輛，沒(méi)有機(jī)械能電能機(jī)械能的轉(zhuǎn)換過(guò)程，能量轉(zhuǎn)換的綜合效率比內(nèi)燃機(jī)汽車高；()電動(dòng)機(jī)可獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛行駛。 電動(dòng)機(jī)利用低速大轉(zhuǎn)矩特性，帶動(dòng)車輛起步，可在城市中實(shí)現(xiàn)“零污染”行駛。 當(dāng)車輛需最大輸出功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)可給發(fā)動(dòng)機(jī)提供輔助動(dòng)力，因此發(fā)動(dòng)機(jī)功率可選擇較小，燃料經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車好。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 因?yàn)橐陨显颍炻?lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)在電動(dòng)汽車中使用的更為廣泛，下面以普銳斯(prius)的混合動(dòng)力系統(tǒng)(圖-)的結(jié)構(gòu)為例進(jìn)行分析。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 從圖- 可以看出混合傳動(dòng)系統(tǒng)由動(dòng)力分配裝置、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和減速齒輪等裝置組成。

11、其中動(dòng)力分配裝置的結(jié)構(gòu)如下圖- 所示。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理 下面以普銳斯為例進(jìn)行說(shuō)明。. 起動(dòng)和中低速運(yùn)行起動(dòng)和中低速運(yùn)行 當(dāng)車輛起動(dòng)出發(fā)，或者以低速運(yùn)行時(shí)候，主要牽引電動(dòng)機(jī)提供原動(dòng)力，若蓄電池處于低荷電狀態(tài)時(shí)候，則發(fā)動(dòng)機(jī)立即起動(dòng)(圖-)。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理. 正常工況運(yùn)行正常工況運(yùn)行 在正常工況下行駛的時(shí)候，發(fā)動(dòng)機(jī)功率經(jīng)過(guò)動(dòng)力分配裝置分配為兩個(gè)功率流通路:一部分直接驅(qū)動(dòng)車輪，另一部分通過(guò)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電能再驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，通過(guò)電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪。 通過(guò)控制兩個(gè)能量通道分配的比例，可以獲得最大的運(yùn)行效率，見(jiàn)圖-。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理. 全加速工況全加速工況 在

12、全加速工況下，功率除了由發(fā)動(dòng)機(jī)提供外，蓄電池組還提供額外的功率，通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)和牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩耦合，來(lái)提供加速所需要的功率，見(jiàn)圖-。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理. 減速或制動(dòng)減速或制動(dòng) 這時(shí)牽引電動(dòng)機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)下，用于回收再生制動(dòng)能量，并把回收的能量存儲(chǔ)到蓄電池組內(nèi)，提高能量的利用率，見(jiàn)圖-。 第二節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成與原理. 電池組充電電池組充電 若蓄電池處于低荷電狀態(tài)時(shí)候，則發(fā)動(dòng)機(jī)立即起動(dòng)，見(jiàn)圖-。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)一、驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù) 目前在交流伺服系統(tǒng)中應(yīng)用的各種控制策略大致可以分為如下三類:()針對(duì)交流電動(dòng)機(jī)數(shù)學(xué)模型的控制策略

13、()基于現(xiàn)代控制理論的控制策略()基于智能控制思想的控制策略 常規(guī)的模擬 控制系統(tǒng)原理框圖如圖- 所示。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖中，()是給定值，()是系統(tǒng)的實(shí)際輸出值，給定值與實(shí)際輸出值構(gòu)成控制偏差()為 ()作為 控制器的輸入，()為 控制器的輸出和被控對(duì)象的輸入。 可得模擬 控制器的控制規(guī)律為: 其中， 為控制器的比例系數(shù)； 為控制器的積分系數(shù)； 為控制器的微分系數(shù)。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)二、動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng). 充電方法充電方法)恒壓充電法 恒定電壓充電法是指在充電過(guò)程中以恒定電壓對(duì)電池進(jìn)行充電。 在這個(gè)過(guò)程中，充電電流滿足公

14、式:)恒定電流充電法 恒定電流充電法是指在充電過(guò)程中電壓在變化，從而保證全程以恒定不變電流進(jìn)行充電。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì))恒流/ 恒壓充電法 這種充電方法將充電過(guò)程分為三個(gè)階段。()預(yù)充電階段()恒流充電階段()恒壓充電階段)變流充電法 鋰離子電池可接受的充電電流隨充電時(shí)間呈指數(shù)規(guī)律下降，若充電電流曲線在電池可接受充電電流曲線(圖- 中曲線)以上會(huì)導(dǎo)致電池電解液發(fā)生析氣反應(yīng)，影響電池壽命。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì))間歇充電法 間歇充電法是指在充電一段時(shí)間后增加一段間歇時(shí)間，減少極化現(xiàn)象。)脈沖充電法 在脈沖充電過(guò)程中，在充電電流大小逼近電池充電可接受電流的基礎(chǔ)上

15、，用脈沖電流對(duì)電池充電，充電電流時(shí)有時(shí)無(wú)，充電狀態(tài)和暫停狀態(tài)相互交替。. 停止充電時(shí)機(jī)停止充電時(shí)機(jī))慢充停止判斷()半定電流法:半定電流法是當(dāng)充電電流達(dá)到起始充電電流一半的時(shí)候停止充電，如圖- 所示 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)()定時(shí)器控制充電法:定時(shí)器控制充電法是由時(shí)間來(lái)確定，當(dāng)連續(xù)充電達(dá)到一定時(shí)間后停止充電，如圖- 所示 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì))快充停止判斷() 終止充電方式:該方法是鎳鎘電池最常用的快充方法，電池以恒定的電流進(jìn)行充電，在電池未充滿前，電池的電壓持續(xù)的上升，當(dāng)電池充滿時(shí)，電池的電壓達(dá)到頂峰，繼續(xù)持續(xù)充電，電池的電壓將會(huì)下降，如圖- 所示。 第三節(jié)混合

16、動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)() / 終止充電方式:對(duì)于鎳氫電池，在達(dá)到充電周期結(jié)束的時(shí)候，并沒(méi)有明顯的 現(xiàn)象，所以上述的 終止充電方式對(duì)于鎳氫電池來(lái)說(shuō)不是一種可靠的充電停止方法。 當(dāng)鎳氫電池即將充滿的時(shí)候，電池的溫度會(huì)迅速的上升，如圖- 所示。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)()恒流充電:鋰電池和其他一些電池當(dāng)充電電壓過(guò)高的很容易損壞，此時(shí)采取在充電開(kāi)始時(shí)候，采用電池可以容忍的最大充電電流進(jìn)行恒流充電，這個(gè)過(guò)程中充電電壓不斷升高克服電池的反電動(dòng)勢(shì)，當(dāng)電壓升高到電池可以承受的極限電壓時(shí)候保持不變，進(jìn)行恒壓充電，這時(shí)充電電流將逐漸減少，當(dāng)充電電流小于預(yù)先設(shè)定值的時(shí)候，表明電池已經(jīng)充滿，停止充

17、電(圖-)。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì). 動(dòng)力電池管理系統(tǒng)動(dòng)力電池管理系統(tǒng) 在TeslaRoadster中選擇的是日本Sanyo 電池，共使用了6831節(jié)，采用分層次管理的辦法:()69節(jié)電池構(gòu)成一個(gè)Brick，每個(gè)Brick中的電池全部并聯(lián)；()9個(gè)Brick構(gòu)成一個(gè)Sheet，每個(gè)Sheet中的9個(gè)Brick 串聯(lián)；()11個(gè)Sheet 再串聯(lián)，構(gòu)成整個(gè)電池包，如圖- 所示。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配三、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配 各參數(shù)匹配的基本步驟是:()發(fā)動(dòng)機(jī)功率；()電動(dòng)機(jī)各參數(shù)(包括電動(dòng)機(jī)額定功率、額定轉(zhuǎn)速、最高轉(zhuǎn)速)；()電池參數(shù)選擇(功率及容

18、量)；()傳動(dòng)系的傳動(dòng)比。. 發(fā)動(dòng)機(jī)功率發(fā)動(dòng)機(jī)功率滿足最大車速:滿足最大爬坡度:取(-)和(-)中較大值作為發(fā)動(dòng)機(jī)功率。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì). 電動(dòng)機(jī)的選擇電動(dòng)機(jī)的選擇 在混合動(dòng)力汽車中，電動(dòng)機(jī)選用的原則是高功率密度、寬調(diào)速范圍、維護(hù)方便、可靠性高，并且實(shí)現(xiàn)雙向控制容易，可以對(duì)制動(dòng)能量進(jìn)行回收，目前普遍選擇的是永磁同步電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)額定功率 要綜合已定的發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)考慮，主要以滿足混合動(dòng)力汽車混合最高車速的要求來(lái)確定，即發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率與電動(dòng)機(jī)最大功率之和至少等于混合最高車速時(shí)汽車所需功率，表達(dá)式為:. 電池的選擇電池的選擇 電池在不同的荷電狀態(tài)下對(duì)應(yīng)不同的內(nèi)阻和峰值功率，在

19、 工作區(qū)內(nèi)峰值放電功率必須大于電動(dòng)機(jī)的最大功率。 另外，電池總電量也要滿足汽車連續(xù)加速和爬坡時(shí)電動(dòng)機(jī)做功的需求，即電池在 工作區(qū)內(nèi)所能提供的電量必須大于電動(dòng)機(jī)持續(xù)做的總功。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì). 傳動(dòng)比的選擇傳動(dòng)比的選擇 主減速器速比就為車輛傳動(dòng)系統(tǒng)最小傳動(dòng)比。 的最小傳動(dòng)比應(yīng)從滿足車輛最高車速的要求來(lái)選擇。 首先應(yīng)滿足最高車速要求另外，發(fā)動(dòng)機(jī)在最高車速時(shí)還應(yīng)能發(fā)揮其最大功率，所以還應(yīng)滿足: 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì) 最小傳動(dòng)比可以依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)，最高車速的功率平衡點(diǎn)來(lái)進(jìn)行計(jì)算。即即最大傳動(dòng)比應(yīng)滿足最大爬坡度的要求: 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)

20、 同時(shí)汽車的最大驅(qū)動(dòng)力應(yīng)小于或等于其在地面的附著力:所以， 設(shè)計(jì)變速器擋的各擋比以等比級(jí)數(shù)分配。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)四、整車能量管理控制系統(tǒng)四、整車能量管理控制系統(tǒng). 串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略)恒溫器策略)功率跟蹤式策略)基本規(guī)則型策略. 并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略)靜態(tài)邏輯門(mén)限策略)瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略)全局最優(yōu)能量管理策略)模糊能量管理策略. 混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的能量管理策略)發(fā)動(dòng)機(jī)恒定工作點(diǎn)策略)發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作曲線策略 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì)五、能

21、量再生制動(dòng)回收系統(tǒng)五、能量再生制動(dòng)回收系統(tǒng) 汽車的制動(dòng)性能主要由下列三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià):()制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度。()制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能。()制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。. 影響再生制動(dòng)的因素影響再生制動(dòng)的因素)驅(qū)動(dòng)類型)變速器類型與擋位)電機(jī)類型及其控制策略)蓄能器類型 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì). 制動(dòng)力的分配制動(dòng)力的分配)前后軸上分配制動(dòng)力 對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)如下三種情況:()前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 該情況下屬于穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)過(guò)程中汽車喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒(méi)有充分利用。()后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。 此時(shí)后軸可能出現(xiàn)側(cè)滑，屬于不穩(wěn)定工況，附著利用率低。()前后輪同時(shí)抱死拖滑。 該情況較前兩種情況下的附著利用率高，可以避免后軸側(cè)滑，是“理想”的情況。 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖- 是汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情形。 假設(shè)附著系數(shù)是一個(gè)定值0，對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩得 第三節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要系統(tǒng)設(shè)計(jì) 對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩得 令 稱為制動(dòng)強(qiáng)度。 則可以求的店面法向反