第三章_混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

1、 陳曦第三章 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)與原理（一）3.1混合動(dòng)力汽車分類混合動(dòng)力汽車分類1. 混合動(dòng)力汽車的分類混合動(dòng)力汽車的分類 （1）按連接方式分類：）按連接方式分類： 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（SHEV） 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PHEV） 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（PSHEV）3.1混合動(dòng)力汽車分類混合動(dòng)力汽車分類按照兩種不同的能量的搭配比例不同，混合動(dòng)力車按照兩種不同的能量的搭配比例不同，混合動(dòng)力車輛則有四種類型，即：輛則有四種類型，即： 微混合（微混合（micro hybridsmicro hybrids）有時(shí)也叫）有

2、時(shí)也叫“起?；炱鹜；旌虾稀?輕度混合（輕度混合（mild hybridsmild hybrids） 全混合（全混合（full hybridsfull hybrids） 外電源插座充電混合（外電源插座充電混合（plugplugin hybridsin hybrids）3.1混合動(dòng)力汽車分類混合動(dòng)力汽車分類輕度混合的發(fā)動(dòng)機(jī)比微混合的小，但各輕度混合的發(fā)動(dòng)機(jī)比微混合的小，但各電氣元件比微混合大電氣元件比微混合大3.1混合動(dòng)力汽車分類混合動(dòng)力汽車分類n全混合與全混合與Plug In 混合混合3.1 混合動(dòng)力汽車分類混合動(dòng)力汽車分類（3）n內(nèi)燃機(jī)和蓄電池混合的動(dòng)力來代表混合動(dòng)內(nèi)燃機(jī)和蓄電池混合的動(dòng)力來代

3、表混合動(dòng)力電動(dòng)汽車力電動(dòng)汽車p燃料電池和蓄電池的混合動(dòng)力稱為燃料電燃料電池和蓄電池的混合動(dòng)力稱為燃料電池電動(dòng)車池電動(dòng)車p蓄電池和電容器的混合動(dòng)力稱為超大容量蓄電池和電容器的混合動(dòng)力稱為超大容量電容器輔助動(dòng)力電動(dòng)車電容器輔助動(dòng)力電動(dòng)車3.2 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)組成混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)組成3.2.1 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成：組成： 發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)各部件功用：各部件功用： 發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電 發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能直接輸送到電動(dòng)機(jī)部分發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能直接輸送到電動(dòng)機(jī)部分 電能向電池充電電能向電池充電 電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力

4、矩驅(qū)動(dòng)汽車行走電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩驅(qū)動(dòng)汽車行走3.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理圖串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理圖3.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖3.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖3.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）發(fā)動(dòng)機(jī)能夠經(jīng)常保持在穩(wěn)定、高效、低污染的）發(fā)動(dòng)機(jī)能夠經(jīng)常保持在穩(wěn)定、高效、低污染的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使有害排放氣體控制在最低范圍；運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，使有害排放氣體控制在最低范圍；（2）總體結(jié)構(gòu)上看，比較簡(jiǎn)單，易于控制，只有電）總體結(jié)構(gòu)上看，比較簡(jiǎn)單，易于控制，只有電動(dòng)機(jī)的

5、電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特點(diǎn)更加趨近于純電動(dòng)動(dòng)機(jī)的電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特點(diǎn)更加趨近于純電動(dòng)汽車；汽車；（3）三大部件總成在電動(dòng)汽車上布置起來，有較大）三大部件總成在電動(dòng)汽車上布置起來，有較大的自由度。的自由度。3.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）三大部件總成各自的功率較大，外形較大，質(zhì)）三大部件總成各自的功率較大，外形較大，質(zhì)量也較大，在中小型電動(dòng)汽車上布置有一定的困難；量也較大，在中小型電動(dòng)汽車上布置有一定的困難；（2）另外在發(fā)動(dòng)機(jī)）另外在發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的熱能熱能電能電能機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過程中，能量損失機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換

6、過程中，能量損失較大。較大。 串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較適合在大型客車上使用串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)較適合在大型客車上使用3.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車小結(jié)串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車小結(jié)串聯(lián)式是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中串聯(lián)式是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中最簡(jiǎn)單的一最簡(jiǎn)單的一種種，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能首先通過發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能首先通過發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用來給轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用來給蓄電池充電，另一部分經(jīng)由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)蓄電池充電，另一部分經(jīng)由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪。裝置驅(qū)動(dòng)車輪。和燃油車比較，它是一種和燃油車比較，它是一種發(fā)動(dòng)機(jī)輔助型的發(fā)動(dòng)機(jī)輔助型的電動(dòng)車電動(dòng)車，主要是為了增加車輛的行駛里

7、程；，主要是為了增加車輛的行駛里程；由于在發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的機(jī)械連接裝由于在發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的機(jī)械連接裝置中沒有離合器，因而它有一定的靈活性。置中沒有離合器，因而它有一定的靈活性。盡管其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它需要三個(gè)驅(qū)動(dòng)盡管其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但它需要三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置裝置:發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。如果串聯(lián)混合型電動(dòng)車設(shè)計(jì)時(shí)考慮爬長(zhǎng)坡，如果串聯(lián)混合型電動(dòng)車設(shè)計(jì)時(shí)考慮爬長(zhǎng)坡，為提供最大功率三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸就會(huì)為提供最大功率三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置的尺寸就會(huì)較大，如果用作短途運(yùn)行如當(dāng)通勤車用或較大，如果用作短途運(yùn)行如當(dāng)通勤車用或只是用于購(gòu)物，相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)只是用于購(gòu)物，相應(yīng)的內(nèi)燃機(jī)-發(fā)電機(jī)裝置發(fā)

8、電機(jī)裝置應(yīng)采用應(yīng)采用低功率低功率的。的。3.2.2. 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車組成：組成： 并聯(lián)式結(jié)構(gòu)是由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)并聯(lián)式結(jié)構(gòu)是由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)兩大部件總成組成兩大部件總成組成3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理圖并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理圖3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)動(dòng)力并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車系統(tǒng)動(dòng)力流程圖流程圖3.2.2并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力合成裝置并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力合成裝置 （1）驅(qū)動(dòng)力合成式）驅(qū)動(dòng)力合成式 驅(qū)動(dòng)力合成式并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用一個(gè)小功率的發(fā)動(dòng)機(jī)，單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)汽車

9、的前輪。 另外一套電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)地驅(qū)動(dòng)汽車的后輪，可以在汽車啟動(dòng)、爬坡或加速時(shí)增加混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)力。（2）轉(zhuǎn)矩合成式）轉(zhuǎn)矩合成式(雙軸式和單軸式雙軸式和單軸式) 轉(zhuǎn)矩合成式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)通過傳動(dòng)系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，并直接（單軸式）或間接（雙軸式）帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)向蓄電池充電。 蓄電池也可以向電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)提供電能，此時(shí)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)，可以用來啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)或驅(qū)動(dòng)汽車。 3.2.2并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力合成裝置并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力合成裝置 （3）轉(zhuǎn)速合成式）轉(zhuǎn)速合成式 轉(zhuǎn)速合成式并聯(lián)混合動(dòng)力汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過離合器和一個(gè)“動(dòng)力組合器”來驅(qū)動(dòng)汽車。

10、 可以利用普通內(nèi)燃機(jī)汽車的大部分傳動(dòng)系統(tǒng)的總成，電動(dòng)機(jī)只需通過“動(dòng)力組合器”與傳動(dòng)系統(tǒng)連接，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改制容易，維修方便。3.2.2并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力合成裝置并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力合成裝置 3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)方式并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)方式3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)方式3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力特點(diǎn)并聯(lián)式混合動(dòng)力特點(diǎn)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪。套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過不同的離合器來驅(qū)動(dòng)車發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過不同的離合器來驅(qū)動(dòng)車輪，可以采用輪，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，

11、電力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)，電力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)。者發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)。它是電力輔助型的燃油車，目的是為降低排放和它是電力輔助型的燃油車，目的是為降低排放和燃油消耗。燃油消耗。3.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車小結(jié)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車小結(jié)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率大于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車所需的功率或者再生當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率大于驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車所需的功率或者再生制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將多余的能量充入電制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)可作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將多余的能量充入電池。池。與串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽一車比較，它只需兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝與串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽一車比較，它只需兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置置發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，而且，在蓄電池放完電之

12、前，如果發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，而且，在蓄電池放完電之前，如果要得到相同的性能，并聯(lián)式比串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的要得到相同的性能，并聯(lián)式比串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的體積要小體積要小。即使在長(zhǎng)途行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以達(dá)到最大而電動(dòng)機(jī)即使在長(zhǎng)途行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以達(dá)到最大而電動(dòng)機(jī)的功率只需發(fā)出一半即可。的功率只需發(fā)出一半即可。3.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合。混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合。發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動(dòng)輸送給發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過機(jī)械傳動(dòng)輸送給驅(qū)動(dòng)橋，另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。驅(qū)

13、動(dòng)橋，另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。 發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能輸送給電動(dòng)機(jī)或蓄電池，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能輸送給電動(dòng)機(jī)或蓄電池，電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過動(dòng)力復(fù)合裝置傳送電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過動(dòng)力復(fù)合裝置傳送給驅(qū)動(dòng)橋。給驅(qū)動(dòng)橋。 3.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理圖混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車原理圖3.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力流程圖3.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力動(dòng)力流程混聯(lián)式混合動(dòng)力動(dòng)力流程混聯(lián)式混合動(dòng)力混聯(lián)式混合動(dòng)力 利用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輪，并利用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)車輪，并可用發(fā)電機(jī)來發(fā)電及自行充電?；炻?lián)式混合可用發(fā)電機(jī)來發(fā)電及自行充電?；炻?lián)式混合動(dòng)力利用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)這

14、兩個(gè)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)動(dòng)力利用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)這兩個(gè)動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)車輪，同時(shí)電動(dòng)機(jī)在行駛當(dāng)中還可以發(fā)電。車輪，同時(shí)電動(dòng)機(jī)在行駛當(dāng)中還可以發(fā)電。 根據(jù)行駛條件的不同，可以僅靠電動(dòng)根據(jù)行駛條件的不同，可以僅靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來行駛，或者利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)機(jī)驅(qū)動(dòng)力來行駛，或者利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。另外還安裝有發(fā)電機(jī)，所以可以驅(qū)動(dòng)行駛。另外還安裝有發(fā)電機(jī)，所以可以一邊行駛，一邊給一邊行駛，一邊給HV蓄電池充電?；窘Y(jié)蓄電池充電?；窘Y(jié)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、構(gòu)由電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、HV蓄電池、發(fā)電機(jī)、蓄電池、發(fā)電機(jī)、動(dòng)力分離裝置、電子控制單元?jiǎng)恿Ψ蛛x裝置、電子控制單元(變壓器、轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)換器換器)組成。利用動(dòng)力分離裝置

15、將發(fā)動(dòng)機(jī)的組成。利用動(dòng)力分離裝置將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力分成兩份，一部分用來直接驅(qū)動(dòng)車輪，動(dòng)力分成兩份，一部分用來直接驅(qū)動(dòng)車輪，另一部分用來發(fā)電，給電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電力和另一部分用來發(fā)電，給電動(dòng)機(jī)供應(yīng)電力和HV蓄電池充電。蓄電池充電。 電動(dòng)機(jī)擅長(zhǎng)從低速帶開始發(fā)揮威力，電動(dòng)機(jī)擅長(zhǎng)從低速帶開始發(fā)揮威力，而發(fā)動(dòng)機(jī)則在高速帶大顯身手。本系統(tǒng)通過而發(fā)動(dòng)機(jī)則在高速帶大顯身手。本系統(tǒng)通過理想地控制二者，可在所有條件下提供高效理想地控制二者，可在所有條件下提供高效率的行駛。率的行駛。3.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車特點(diǎn)混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車特點(diǎn)混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在結(jié)構(gòu)上綜合了串聯(lián)式混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在結(jié)構(gòu)上綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)

16、式的特點(diǎn)，與和并聯(lián)式的特點(diǎn)，與串聯(lián)串聯(lián)式相比，它增加了式相比，它增加了機(jī)械機(jī)械動(dòng)力動(dòng)力的傳遞路線，與的傳遞路線，與并聯(lián)并聯(lián)式相比，它增加了式相比，它增加了電能電能的傳輸路線。的傳輸路線。盡管混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車同時(shí)具有串聯(lián)式和盡管混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車同時(shí)具有串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，但其并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高；不過，隨著控制技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，一些現(xiàn)不過，隨著控制技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，一些現(xiàn)代混合動(dòng)力電動(dòng)汽車更代混合動(dòng)力電動(dòng)汽車更傾向傾向于選擇這種結(jié)構(gòu)。于選擇這種結(jié)構(gòu)。3.3混合動(dòng)力汽車功率流的控制混合動(dòng)力汽車功率流的控制 不同控制策略的目的是為了達(dá)到不同的不同

17、控制策略的目的是為了達(dá)到不同的目標(biāo)，其主要目標(biāo)主要有以下四個(gè)目標(biāo)，其主要目標(biāo)主要有以下四個(gè):n最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性;n最低的排放最低的排放;n最低的系統(tǒng)成本最低的系統(tǒng)成本;n最佳的驅(qū)動(dòng)性能。最佳的驅(qū)動(dòng)性能。3.3.1混合動(dòng)力汽車功率流的控制混合動(dòng)力汽車功率流的控制設(shè)計(jì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的控制策略時(shí)主要應(yīng)設(shè)計(jì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的控制策略時(shí)主要應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)考慮以下幾點(diǎn):n優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)n優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作曲線優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作曲線 n優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)n最小的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)波動(dòng)最小的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)波動(dòng)n限制發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速限制發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速n減少發(fā)動(dòng)機(jī)的開減少發(fā)

18、動(dòng)機(jī)的開/關(guān)次數(shù)關(guān)次數(shù)n合適的蓄電池荷電狀態(tài)合適的蓄電池荷電狀態(tài)n安全的蓄電池電壓安全的蓄電池電壓 n分工適當(dāng)?shù)赜蜻x擇分工適當(dāng)?shù)赜蜻x擇3.3.2串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制率流控制 車輛車輛啟動(dòng)、正常行駛或加速行駛啟動(dòng)、正常行駛或加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)通過發(fā)電機(jī)和蓄電池一起輸出電能并傳遞給功率轉(zhuǎn)過發(fā)電機(jī)和蓄電池一起輸出電能并傳遞給功率轉(zhuǎn)換器，然后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，通過機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)換器，然后驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，通過機(jī)械傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車輪車輪。啟動(dòng)啟動(dòng)/正常行駛正常行駛/加速加速3.3.2串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制率流控制車輛輕載時(shí)，發(fā)

19、動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率大于車輛所需功率，車輛輕載時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率大于車輛所需功率，多余的能量通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充電直到多余的能量通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充電直到SOC達(dá)達(dá)到頂定的限值到頂定的限值輕載輕載3.3.2串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制率流控制 車輛制動(dòng)或減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)把驅(qū)功輪的動(dòng)能車輛制動(dòng)或減速時(shí)，電動(dòng)機(jī)把驅(qū)功輪的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電轉(zhuǎn)化為電能，并通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電減速減速/制動(dòng)制動(dòng)3.3.2串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制率流控制車輛停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可以通過發(fā)電機(jī)和功率轉(zhuǎn)換車輛停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可以通過發(fā)電

20、機(jī)和功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電。器給蓄電池充電。蓄電池充電蓄電池充電3.3.3并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制率流控制 (a)啟動(dòng)啟動(dòng)/加速加速 (b)正常行駛正常行駛（A）車輛）車輛啟動(dòng)啟動(dòng)或節(jié)氣門全開或節(jié)氣門全開加速加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，共同分擔(dān)驅(qū)動(dòng)車輛所需的動(dòng)力；動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，共同分擔(dān)驅(qū)動(dòng)車輛所需的動(dòng)力；（B）車輛）車輛正常行駛正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)關(guān)閉，僅由發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)關(guān)閉，僅由發(fā)動(dòng)機(jī)工作提供車輛行駛所需動(dòng)力；工作提供車輛行駛所需動(dòng)力；3.3.3并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制率流控制 (c)減速減速/制動(dòng)制動(dòng)

21、 (d)行駛中給蓄電池充電行駛中給蓄電池充電（C）車輛）車輛制動(dòng)或減速制動(dòng)或減速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)電行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)電機(jī)模式，通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電。機(jī)模式，通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電。（D）由于發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)同一根驅(qū)動(dòng)軸，因）由于發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)同一根驅(qū)動(dòng)軸，因此當(dāng)車輛此當(dāng)車輛輕載輕載時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率也可以通過電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率也可以通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為電能給蓄電池允電。動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為電能給蓄電池允電。3.3.4發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制汽車的功率流控制(a)啟動(dòng)啟動(dòng)(b)加速加速A）車輛）車輛啟動(dòng)啟動(dòng)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，蓄電

22、池工作提供車輛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，蓄電池工作提供車輛行駛所需的動(dòng)力行駛所需的動(dòng)力;（B）節(jié)氣門全開車輛）節(jié)氣門全開車輛加速加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作，共同分擔(dān)車輛行駛所需的動(dòng)力同時(shí)工作，共同分擔(dān)車輛行駛所需的動(dòng)力;3.3.4發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制流控制n（C）車輛正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)工）車輛正常行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)關(guān)閉，發(fā)動(dòng)機(jī)工作，提供車輛所需動(dòng)力作，提供車輛所需動(dòng)力;n（D）車輛制動(dòng)或減速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)）車輛制動(dòng)或減速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)電機(jī)模式，通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電電機(jī)模式，通過功

23、率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電;(c)正常行駛正常行駛;(d)減速減速/制動(dòng)制動(dòng)3.3.4發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率發(fā)動(dòng)機(jī)主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制流控制(e)行駛中給蓄電池充電行駛中給蓄電池充電;(f)蓄電池充電蓄電池充電(E)車輛車輛行駛給蓄電池充電行駛給蓄電池充電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分動(dòng)力由發(fā)電機(jī)經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分動(dòng)力由發(fā)電機(jī)經(jīng)功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電給蓄電池充電;(F)當(dāng)當(dāng)停車停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可以通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也可以通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。電。3.3.4電力主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流電力主

24、動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制控制(a)啟動(dòng)啟動(dòng)/輕載輕載;(b) 加速加速;(c)正常行駛正常行駛;(d)減速減速/制動(dòng)制動(dòng)3.3.5電力主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流電力主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的功率流控制控制n（A）車輛啟動(dòng)或輕載運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，由）車輛啟動(dòng)或輕載運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，由蓄電池給電動(dòng)機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)車輛蓄電池給電動(dòng)機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)車輛;n（B&C）車輛正常行駛或節(jié)氣門全開、車輛加速）車輛正常行駛或節(jié)氣門全開、車輛加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起工作，共同提供車行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)一起工作，共同提供車輛所需功率。兩種工況的區(qū)別在于，車輛正常行輛所需功

25、率。兩種工況的區(qū)別在于，車輛正常行駛的動(dòng)力僅由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)提供，而節(jié)氣門駛的動(dòng)力僅由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)提供，而節(jié)氣門全開加速行駛時(shí)，其動(dòng)力由蓄電池和發(fā)電機(jī)共同全開加速行駛時(shí)，其動(dòng)力由蓄電池和發(fā)電機(jī)共同提供，通常用行星齒輪機(jī)構(gòu)分流發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功提供，通常用行星齒輪機(jī)構(gòu)分流發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率，一部分用于驅(qū)動(dòng)車倆，一部分用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電率，一部分用于驅(qū)動(dòng)車倆，一部分用來驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)機(jī);n（D）車輛制動(dòng)或減速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)）車輛制動(dòng)或減速行駛時(shí)，電動(dòng)機(jī)工作于發(fā)電機(jī)模式并通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電電機(jī)模式并通過功率轉(zhuǎn)換器給蓄電池充電;3.3.5電力主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電電力主動(dòng)型混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

26、的功率流控制動(dòng)汽車的功率流控制(e)行駛中給蓄電池充電行駛中給蓄電池充電;(f)蓄電池充電蓄電池充電(E)車輛車輛行駛給蓄電池充電行駛給蓄電池充電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用于時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)給蓄電池充驅(qū)動(dòng)車輛，另一部分動(dòng)力用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電電;(F)停車停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也叮以通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充電時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)也叮以通過發(fā)電機(jī)給蓄電池充電3.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 與純電動(dòng)汽車比較：（1）由于有原動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力，蓄電池的數(shù)量和質(zhì)量可減少；（2）汽車的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的水平；（3）借助原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，可帶動(dòng)空調(diào)、真空助

27、力、轉(zhuǎn)向助力及其它輔助電器，無需消耗蓄電池組有限的電能，從而保證了駕車和乘坐的舒適性。與內(nèi)燃機(jī)汽車比較：（1）可使原動(dòng)機(jī)在最佳的工況區(qū)域穩(wěn)定運(yùn)行，避免或減少了發(fā)動(dòng)機(jī)變工況下的不良運(yùn)行，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的排污和油耗大為降低；（2）在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)零排放；（3）可通過電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，因此可配備功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，并可通過電動(dòng)機(jī)回收汽車減速和制動(dòng)時(shí)的能量，進(jìn)一步降低了汽車的能量消耗和排污。 3.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 3.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車類型的比較混合動(dòng)力電動(dòng)汽車類型的比較 3.5 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) 1驅(qū)

28、動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)及其控制技術(shù) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的要求是能量密度高、體積小、重量輕、效率高。 從發(fā)展趨勢(shì)來看，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研發(fā)主要集中在交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和永磁同步電動(dòng)機(jī)上，對(duì)于高速、勻速行駛工況，采用感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)較為合適；而對(duì)于經(jīng)常起動(dòng)停止、低速運(yùn)行的城市工況，永磁電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)效率較高。 2動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng) 動(dòng)力電池是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的基本組成單元，其性能直接影響到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的性能，從而影響整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用的電池工作負(fù)荷大，對(duì)功率密度要求較高。但體積和容量小，而且電池的SOC工作區(qū)間較窄，對(duì)循環(huán)壽命要求高。3.5 混合動(dòng)

29、力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) 3整車能量管理控制系統(tǒng)整車能量管理控制系統(tǒng) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的整車能量控制系統(tǒng)的主要功能是進(jìn)行整車功率控制和工作模式切換的控制。 整車能量控制系統(tǒng)如同混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的大腦，指揮各個(gè)子系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，以達(dá)到效率、排放和動(dòng)力性的最佳，同時(shí)兼顧行駛車輛的平順性。 3.5混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) 4動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配 包括合理的選擇和匹配發(fā)動(dòng)機(jī)功率、動(dòng)力電池容量和電動(dòng)機(jī)的功率等，以確定車輛的混合度，組成性能最優(yōu)的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。 3.5混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) 5能量再生制動(dòng)回收系統(tǒng)能

30、量再生制動(dòng)回收系統(tǒng) 由于制動(dòng)關(guān)系到行車安全性，如何在最大限度回收制動(dòng)時(shí)的車輛動(dòng)能與保證安全的制動(dòng)距離和車輛行駛穩(wěn)定性之間取得平衡，是再生制動(dòng)系統(tǒng)需要解決的難題之一，再生制動(dòng)系統(tǒng)與車輛防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)合可以完美地解決這一難題。 3.5混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) 6先進(jìn)車輛控制技術(shù)在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上的應(yīng)用先進(jìn)車輛控制技術(shù)在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上的應(yīng)用 傳統(tǒng)汽車的車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)與混合動(dòng)力系統(tǒng)控制以及制動(dòng)能量回收控制的結(jié)合，將是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車控制技術(shù)的下一個(gè)研究熱點(diǎn)。 傳統(tǒng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)、車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等如何與混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理及動(dòng)力系統(tǒng)控制相結(jié)合，將越

31、來越顯示其重要性與必要性。3.5混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù) 3.6混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例3.6混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例n為了實(shí)現(xiàn)最高水準(zhǔn)的低油耗，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)分別發(fā)揮為了實(shí)現(xiàn)最高水準(zhǔn)的低油耗，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)分別發(fā)揮電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)各自的特長(zhǎng)來行駛。電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)各自的特長(zhǎng)來行駛。n1在啟動(dòng)及低速行駛時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)僅利用電動(dòng)在啟動(dòng)及低速行駛時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)僅利用電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力來行駛，因?yàn)檫@時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率不高。機(jī)的動(dòng)力來行駛，因?yàn)檫@時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率不高。n n2在一般行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率很高，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力不在一般行駛時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)效率很高，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生

32、的動(dòng)力不僅是車輪的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也用來發(fā)電帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并給僅是車輪的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)也用來發(fā)電帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)，并給HV蓄電池充電。蓄電池充電。n n3在減速或制動(dòng)時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)以車輪的旋轉(zhuǎn)力在減速或制動(dòng)時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)以車輪的旋轉(zhuǎn)力驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電，將能量回收到驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)發(fā)電，將能量回收到HV蓄電池中。蓄電池中。3.6.1混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例啟動(dòng)時(shí)，充分利用電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的低速扭矩啟動(dòng)時(shí)，充分利用電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的低速扭矩（1）當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)僅使用由）當(dāng)汽車啟動(dòng)時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)僅使用由HV蓄電池提供能量的電蓄電池提供能量的電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力啟動(dòng)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)并不運(yùn)轉(zhuǎn)。動(dòng)機(jī)的動(dòng)力

33、啟動(dòng)，這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)并不運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不能在低旋轉(zhuǎn)帶輸出大扭矩，而電動(dòng)機(jī)可以靈敏、順暢、）因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)不能在低旋轉(zhuǎn)帶輸出大扭矩，而電動(dòng)機(jī)可以靈敏、順暢、高效地進(jìn)行啟動(dòng)。高效地進(jìn)行啟動(dòng)。3.6.2混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例低速中速行駛時(shí)，由高效利用能量的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛低速中速行駛時(shí)，由高效利用能量的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛 對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在低速中速帶的效率并不理想，而另一對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)而言，在低速中速帶的效率并不理想，而另一面，電動(dòng)機(jī)在低速面，電動(dòng)機(jī)在低速-中速帶性能優(yōu)越。因此，在用低速中速帶性能優(yōu)越。因此，在用低速-中速行駛中速行駛時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)使用時(shí)，油電混合動(dòng)力系統(tǒng)使用HV蓄電池的電力，

34、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)行駛。蓄電池的電力，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)行駛。3.6.3混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例一般行駛時(shí)，低油耗的駕駛，使用發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿υ匆话阈旭倳r(shí)，低油耗的駕駛，使用發(fā)動(dòng)機(jī)作為主要?jiǎng)恿υ矗?）油電混合動(dòng)力系統(tǒng)采用發(fā)動(dòng)機(jī)，使它在能產(chǎn)生最高效功率）油電混合動(dòng)力系統(tǒng)采用發(fā)動(dòng)機(jī)，使它在能產(chǎn)生最高效功率的速度帶驅(qū)動(dòng)。由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)車輪，依照駕駛狀的速度帶驅(qū)動(dòng)。由發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力直接驅(qū)動(dòng)車輪，依照駕駛狀況部分動(dòng)力被分配給發(fā)電機(jī)。況部分動(dòng)力被分配給發(fā)電機(jī)。 由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力用來驅(qū)動(dòng)電由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力用來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)這一雙重傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)和輔助發(fā)動(dòng)機(jī)。利用發(fā)動(dòng)

35、機(jī)和電動(dòng)機(jī)這一雙重傳動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力以最小消耗被傳向地面。動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力以最小消耗被傳向地面。3.6.4混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例一般行駛時(shí)一般行駛時(shí)/剩余能量充電剩余能量充電 ，將剩余能量用于，將剩余能量用于HV蓄電池充電蓄電池充電 因?yàn)橛碗娀旌蟿?dòng)力系統(tǒng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是采用發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，而發(fā)因?yàn)橛碗娀旌蟿?dòng)力系統(tǒng)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是采用發(fā)動(dòng)機(jī)來驅(qū)動(dòng)，而發(fā)動(dòng)機(jī)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生多余的能量。這時(shí)多余的能量由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)有時(shí)會(huì)產(chǎn)生多余的能量。這時(shí)多余的能量由發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)換成電力，用于儲(chǔ)存在力，用于儲(chǔ)存在HV蓄電池中。蓄電池中。3.6.5混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例全速開進(jìn)（行駛）時(shí)，利用雙動(dòng)力來

36、獲得更高一級(jí)的加速全速開進(jìn)（行駛）時(shí)，利用雙動(dòng)力來獲得更高一級(jí)的加速 在需要強(qiáng)勁加速力（如爬陡坡及超車）時(shí)，在需要強(qiáng)勁加速力（如爬陡坡及超車）時(shí)，HV蓄電池也提供電力，蓄電池也提供電力，來加大電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。通過發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)雙動(dòng)力的結(jié)合使用，來加大電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力。通過發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)雙動(dòng)力的結(jié)合使用，TOYOTA油電混合動(dòng)力系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)與高一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)同等水平的油電混合動(dòng)力系統(tǒng)得以實(shí)現(xiàn)與高一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)同等水平的強(qiáng)勁而流暢的加速性能。強(qiáng)勁而流暢的加速性能。3.6.6混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例減速減速/能量再生時(shí)，將能量回收到能量再生時(shí)，將能量回收到HV蓄電池中用于再利用蓄電池中用于再利用 在踩

37、制動(dòng)器和松油門時(shí)，在踩制動(dòng)器和松油門時(shí)，TOYOTA油電混合動(dòng)力系統(tǒng)使車輪的旋轉(zhuǎn)油電混合動(dòng)力系統(tǒng)使車輪的旋轉(zhuǎn)力帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將其作為發(fā)電機(jī)使用。減速時(shí)通常作為摩擦熱力帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將其作為發(fā)電機(jī)使用。減速時(shí)通常作為摩擦熱散失掉的能量，在此被轉(zhuǎn)換成電能，回收到散失掉的能量，在此被轉(zhuǎn)換成電能，回收到HV蓄電池中進(jìn)行再利用。蓄電池中進(jìn)行再利用。3.6.7混合動(dòng)力汽車實(shí)例混合動(dòng)力汽車實(shí)例停車時(shí)，停車時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)全部停止停車時(shí)，停車時(shí)動(dòng)力系統(tǒng)全部停止 在停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)全部自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。不會(huì)因怠在停車時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)全部自動(dòng)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。不會(huì)因怠速而浪費(fèi)能量。速而浪費(fèi)能量。3.7

38、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車獲得高的燃油經(jīng)濟(jì)性主要通過以下原則來實(shí)現(xiàn)：（1）將較小型發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在汽車上并使發(fā)動(dòng)機(jī)在較高負(fù)荷下工作（獲取較高的效率）；（2）將制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能用于汽車加速或?yàn)槠涮峁﹦?dòng)力；（3）采用高效率的電動(dòng)機(jī)將汽車從靜止?fàn)顟B(tài)起動(dòng)起來等。 3.8混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力汽車控制策略控制策略 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的控制方法：（1）恒工作點(diǎn)控制方法；（2）總功率損失最小化原則；（3）維持電池的SOC值。 1) 起步或在低速下運(yùn)行機(jī)械連接電力連接A：電池組電動(dòng)機(jī)車輪3.8 復(fù)習(xí) 2) 減速或制動(dòng)機(jī)械連接電力連接E：車輪電動(dòng)機(jī)電池組3

39、.8 復(fù)習(xí) 3)正常行駛機(jī)械連接電力連接B：發(fā)動(dòng)機(jī)車輪C：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)車輪3.8 復(fù)習(xí) 4) 蓄電池充放電機(jī)械連接電力連接B：發(fā)動(dòng)機(jī)車輪C：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)車輪D：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電池組5) 全油門加速機(jī)械連接電力連接A：電池組電動(dòng)機(jī)車輪B：發(fā)動(dòng)機(jī)車輪C：發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)車輪3.8 復(fù)習(xí) 3.9 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車性能數(shù)據(jù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車性能數(shù)據(jù)實(shí)例比較實(shí)例比較 3.10 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng) 制動(dòng)能量回收系統(tǒng)：制動(dòng)能量回收系統(tǒng)：定義：定義： 是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車重要組成部分之一，又叫再生制動(dòng)系統(tǒng)，是指汽車在制動(dòng)或下坡時(shí)將儲(chǔ)存于車身上的勢(shì)能和動(dòng)能，通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，并儲(chǔ)存于儲(chǔ)能裝置中的過程。 組成：組成： 制動(dòng)能量回收系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)輪、主減速器、變速器、電動(dòng)機(jī)、AC/DC轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)以及控制器組成。 3.10.1制動(dòng)能量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理圖制動(dòng)能量回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與原理圖3.10.2 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車制動(dòng)力分配控制策略混合動(dòng)力電動(dòng)汽車制動(dòng)力分配控制策略 三種控制策略： （1）前、后輪制動(dòng)力理想分配時(shí)的控制策略 （2）前、后輪制動(dòng)力比例分配時(shí)的控制策略 （3）最優(yōu)能量回收控制策略 3.1