新能源與綠色汽車

1、1第第3 3章章 新能源與綠色汽車新能源與綠色汽車 能源領(lǐng)域面臨嚴(yán)重問題：能源領(lǐng)域面臨嚴(yán)重問題：一是一是儲量不足儲量不足, ,我國我國人均能源資源占有量僅為世界平均水平的一半；人均能源資源占有量僅為世界平均水平的一半；二是二是能源利用效率遠(yuǎn)低于世界先進(jìn)水平；能源利用效率遠(yuǎn)低于世界先進(jìn)水平；三是三是以以煤為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重；煤為主的能源結(jié)構(gòu)導(dǎo)致環(huán)境污染嚴(yán)重；四是四是大量大量進(jìn)口石油嚴(yán)重威脅國家的經(jīng)濟(jì)安全。進(jìn)口石油嚴(yán)重威脅國家的經(jīng)濟(jì)安全。23.1 3.1 概述概述 新能源汽車技術(shù)所涉及包括新能源汽車技術(shù)所涉及包括汽車動(dòng)力能源相關(guān)汽車動(dòng)力能源相關(guān)技術(shù)技術(shù)和和新能源動(dòng)力機(jī)械開發(fā)技術(shù)新能源動(dòng)

2、力機(jī)械開發(fā)技術(shù)和和與此類技術(shù)相關(guān)與此類技術(shù)相關(guān)的其他汽車開發(fā)技術(shù)的其他汽車開發(fā)技術(shù)。 綠色汽車是對環(huán)保型一類汽車的統(tǒng)稱，與傳統(tǒng)綠色汽車是對環(huán)保型一類汽車的統(tǒng)稱，與傳統(tǒng)燃油車輛相比，具有能耗低、污染排放少等典型特燃油車輛相比，具有能耗低、污染排放少等典型特征，又因其采用清潔（新）能源而帶來的環(huán)保效果，征，又因其采用清潔（新）能源而帶來的環(huán)保效果，所以也稱清潔汽車、新能源汽車。所以也稱清潔汽車、新能源汽車。3 目前，已經(jīng)研制出電能、太陽能、混合動(dòng)力能目前，已經(jīng)研制出電能、太陽能、混合動(dòng)力能源等新能源汽車。由于受技術(shù)水平、環(huán)境、成本等源等新能源汽車。由于受技術(shù)水平、環(huán)境、成本等各方面的因素影響，采用

3、新能源的汽車在某些性能各方面的因素影響，采用新能源的汽車在某些性能方面與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車相比要差一些，所以還未方面與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車相比要差一些，所以還未廣泛應(yīng)用。隨著汽車工業(yè)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別廣泛應(yīng)用。隨著汽車工業(yè)、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是傳統(tǒng)能源的危機(jī)、環(huán)保要求的提升，新能源取代是傳統(tǒng)能源的危機(jī)、環(huán)保要求的提升，新能源取代傳統(tǒng)能源是社會發(fā)展的必然趨勢。傳統(tǒng)能源是社會發(fā)展的必然趨勢。4汽車在新能源方面的應(yīng)用：代用燃料：氣體燃料、生物燃料、煤基燃料純電動(dòng)汽車純電動(dòng)汽車混合動(dòng)力汽車混合動(dòng)力汽車太陽能汽車53.2 代用燃料和能源新技術(shù)一一. .醇類燃料動(dòng)力技術(shù)醇類燃料動(dòng)力技術(shù) 醇類燃料主要是指甲

4、醇和乙醇 。醇類燃料可以和汽油或柴油按一定的比例配制而成混合燃料，也可以直接采用醇類燃料作為發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料。 6 醇類燃料的來源廣，制取方式多。甲醇可以從煤炭、天然氣、煤層氣，可再生生物資源、分類垃圾等物資中制?。灰掖嫉脑现饕呛恰⒑矸鄣霓r(nóng)作物，如甜菜、甘蔗、玉米、草桿等。 甲醇和乙醇都屬有機(jī)化合物，是無色透明、易揮發(fā)的可燃液體。與汽油相比，熱值低、汽化潛熱大、抗暴性好、含氧量高等，另外，醇類燃料吸水性強(qiáng)、化學(xué)活性高、容易發(fā)生早燃等。 7甲醇的特點(diǎn)：1.汽化潛熱大（汽油3.1倍，柴油3.7倍）2.熱值低3.辛烷值高（106108）4.親水性強(qiáng)（運(yùn)輸儲存時(shí)防水汽，可做添加燃料）5.潤滑性差和

5、有腐蝕性（與甲醇接觸的密封件等抗腐蝕）8二、天然氣汽車二、天然氣汽車 天然氣作為清潔能源和原料，世界各國把推廣利用天然氣，提高天然氣在一次能源消費(fèi)的比重，作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑，使天然氣成為僅次于石油的第二大能源. 天然氣天然氣NGVNGV天然氣是一種無色、無味的氣體，主要成分是甲烷，另外還含有少量的其它烴類，例如丁烷、乙烷和丙烷。 9 天然氣的主要成分是烷烴中的輕組分，基本由甲烷CH4(82%98%)和不多的乙烷C2H6(6%)、丙烷C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(約1%)組成。一般油、氣田的天然氣中的甲烷含量差別相當(dāng)大。我國四川氣田天然氣中的甲烷含量

6、多在95%以上，而油田的伴生天然氣中的甲烷含量則為70%80%。有的甲烷含量更低，并且含有較重的烴類，如丁烷、戊烷和已烷等。 10按照所使用天然氣燃料狀態(tài)的不同，天然氣汽車可以分為：壓縮天然氣（壓縮天然氣（CNGCNG）汽車）汽車 壓縮天然氣是指壓縮到20.724.8 MPa的天然氣，儲存在車載高壓氣瓶中。液化天然氣（液化天然氣（LNGLNG）汽車）汽車 液化天然氣是指常壓下、溫度為-162度的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。11按照燃料使用狀況的不同，天然氣汽車可分為： 專用燃料天然氣汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)只使用天然氣作為燃料。兩用燃料天然氣汽車 既可以使用天然氣也可以使用汽油作為燃料。雙燃料天然氣

7、汽車 可以同時(shí)使用液體燃料和天然氣。121. 天然氣的資源情況： 世界天然氣資源十分豐富。全球常規(guī)天然氣儲備量為327萬億立方米 。除了常規(guī)天然氣之外還有大量非常規(guī)天然氣資源，按目前的生產(chǎn)開發(fā)水平足夠全世界使用幾個(gè)世紀(jì)。 我國天然氣資源也十分豐富。我國常規(guī)天然氣資源量為38萬億立方米，其中陸地為29.9萬億立方米。另外渤海、東海和南海都有天然氣資源。除了常規(guī)天然氣資源，我們還有豐富的非常規(guī)天然氣資源，如煤層氣和天然氣水合物等。 13 中國天然氣探明儲量集中在10個(gè)大型盆地,依次為：渤海灣、四川、松遼、準(zhǔn)噶爾、鶯歌海-瓊東南、柴達(dá)木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂爾多斯。 142. 天然氣汽車的應(yīng)用現(xiàn)

8、狀 近二十多年來，世界天然氣需求持續(xù)穩(wěn)定增長，平均增長率保持在2%，專家預(yù)計(jì)2020年其在世界能源組成中的比重將會增加到30%。21世紀(jì)天然氣在世界能源結(jié)構(gòu)中的比重將超過石油，成為世界第一大能源，21世紀(jì)將是一個(gè)天然氣世紀(jì)。 15163. 3. 天然氣汽車的優(yōu)缺點(diǎn)：天然氣汽車的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：（1）可以替代石油的新燃料（2）減少對大氣的污染。燃用天然氣與汽油相比，CO可 降低70%，NOx和非甲烷類可降低80%，CO2可降低 30%，HC可降低70%。 （3）燃料經(jīng)濟(jì)性好。從熱能含量上看，1立方米的天然氣 相當(dāng)干1.13升汽油的當(dāng)量。（4）使用壓縮天然氣比石油安全（汽油430，天然氣 53

9、0）（5）使用性能好（6）具有良好的抗爆性（辛烷值130左右）17缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：（1）天然氣攜帶型差。（2）發(fā)動(dòng)機(jī)功率有所下降。（3）改車投資較大。（4）加氣站的建設(shè)需一定周期。（5）儲氣瓶占用空間較大，攜帶不便。18194 4、天然氣汽車技術(shù)、天然氣汽車技術(shù)天然氣技術(shù)在汽車的應(yīng)用包括以下四方面四方面：加氣站技術(shù)：加氣站技術(shù)：氣體燃料在汽車上的充加要比液體燃料復(fù)雜。它需要技術(shù)含量極高的加氣站設(shè)備，且投資也較高。 氣瓶技術(shù)：氣瓶技術(shù)：由于汽車的移動(dòng)性，氣體燃料氣瓶的質(zhì)量是一重要的技術(shù)問題。氣瓶在各種苛刻條件下的安全性問題是氣體燃料汽車技術(shù)研究中不可忽視的問題。 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)：發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)：氣體燃料的性

10、質(zhì)決定了它不同于汽、柴油，因此在氣體燃料的混合、燃燒方式、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火系統(tǒng)等方面都需要研究開發(fā)。 20混合與控制技術(shù)：混合與控制技術(shù)：汽車的速度和負(fù)荷總是變化，且氣體燃料相對于液體燃料又難以控制，因此按照汽車運(yùn)行工況要求提供合適量、質(zhì)的混合氣給發(fā)動(dòng)機(jī)是混合與控制系統(tǒng)的技術(shù)問題。 21（1）壓縮天然氣加氣站CNG 天然氣加氣站是指以壓縮天然氣（CNG）形式向天然氣汽車（NGV）和大型CNG子站車提供燃料的場所。天然氣管線中的氣體一般先經(jīng)過前置凈化處理，除去氣體中的硫份和水份，再由壓縮機(jī)組將壓力由0.1-1.0Mpa壓縮到25Mpa，最后通過售氣機(jī)給車輛加氣。 22天然氣加氣站一般根據(jù)站

11、區(qū)規(guī)?；蚋浇欠裼泄芫€天然氣，可分為常規(guī)站、母站和子站。 常規(guī)站常規(guī)站常規(guī)站是建在有天然氣管線能通過的地方，從天然氣管線直接取氣，天然氣經(jīng)過脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)進(jìn)行壓縮，然后進(jìn)入儲氣瓶組儲存或通過售氣機(jī)給車輛加氣。通常常規(guī)加氣量在600-1000立方米每小時(shí)之間。23母站母站母站是建在臨時(shí)天然氣氣管線通過的地方，從天然氣線管線直接取氣，經(jīng)過脫硫、脫水等工藝，進(jìn)入壓縮機(jī)壓縮，然后進(jìn)入儲氣瓶組儲存或通過售氣機(jī)給母站的車輛加氣，加量在2500-4000立方米每小時(shí)之間。 子站子站子站是建在加氣站周圍沒有天然氣管線的地方，通過子站運(yùn)轉(zhuǎn)車從母站運(yùn)來的天然氣給天然氣汽車加氣，一般還需配小型壓縮機(jī)和

12、儲氣瓶組。為提高運(yùn)轉(zhuǎn)車的取氣率，用壓縮機(jī)將運(yùn)轉(zhuǎn)車內(nèi)的低壓氣體升壓后，轉(zhuǎn)存在儲氣瓶組內(nèi)或直接給天然氣車加氣。 24常規(guī)常規(guī)CNGCNG加氣站的組成：低壓調(diào)壓站、天然氣壓縮機(jī)、加氣站的組成：低壓調(diào)壓站、天然氣壓縮機(jī)、CNGCNG儲氣瓶組、儲氣瓶組、CNGCNG順序控制盤、售氣機(jī)五大部分組成。順序控制盤、售氣機(jī)五大部分組成。25（2） 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)CNG汽車發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)分天然氣氣路、汽油油路和控制電路三大部分 26 充氣站將壓縮天然氣，通過充氣閥充入貯氣瓶至20MPa。當(dāng)使用天然氣作燃料時(shí)，手動(dòng)截止閥打開，安裝在駕駛室內(nèi)的油氣燃料轉(zhuǎn)換電開關(guān)，扳到“氣”的位置，此時(shí)天然氣電磁閥打開，汽油電磁閥關(guān)閉，貯氣瓶

13、內(nèi)的20MPa高壓天然氣通過高壓管路進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器減壓，再通過低壓管路、動(dòng)力閥進(jìn)入混合器，并與經(jīng)空氣濾清器進(jìn)入的空氣混合，經(jīng)油路通道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒。減壓調(diào)節(jié)器與混合器相匹配，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種不同工況產(chǎn)生不同的真空度，自動(dòng)調(diào)節(jié)減壓調(diào)節(jié)器的供氣量，并使天然氣與空氣均勻混合，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的使用要求。動(dòng)力閥是一個(gè)調(diào)節(jié)天然氣管道截面積的裝置，可調(diào)節(jié)混合氣的空燃比，使空燃比達(dá)到最佳狀態(tài)。 27 油路中安裝一個(gè)汽油電磁閥，其余部件均保留不變。當(dāng)使用汽油作燃料時(shí)，司機(jī)將油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到“油”的位置，此時(shí)天然氣電磁閥關(guān)閉，汽油電磁閥打開，汽油通過汽油電磁閥進(jìn)入氣缸燃燒。燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)有三個(gè)位置，當(dāng)撥

14、到中位時(shí)，油、氣電磁閥均關(guān)閉，該功能是專門用來由汽油轉(zhuǎn)換到天然氣時(shí)，燒完殘存汽油而設(shè)置的，以免發(fā)生油氣混燒現(xiàn)象。 28三、電動(dòng)汽車三、電動(dòng)汽車 電動(dòng)汽車是以電力作為能源、由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。在外形上，電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)的汽車并無顯著區(qū)別，他們的主要區(qū)別在于動(dòng)力和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。1、 電動(dòng)汽車的概述29 第二次機(jī)遇20世紀(jì)70年代。 上世紀(jì)70年代石油危機(jī)的爆發(fā)，世界各國開始考慮替代石油的其他能源，包括風(fēng)能、太陽能、電能等可再生能源。因此從政治經(jīng)濟(jì)方面考慮，才又給了電動(dòng)汽車第二次機(jī)遇，又一次被人矚目。 第三次機(jī)遇開始20世紀(jì)90年代。能源問題和環(huán)境保護(hù)問題。 （1） 發(fā)展歷史 第一次19世紀(jì)80年代到20

15、世紀(jì)初。第一輛電動(dòng)汽車（3輪）由法國人古斯塔夫土維（Gustave Trouve）在1881年制造出來，此后三四十年間，電動(dòng)汽車在當(dāng)時(shí)的汽車發(fā)展中占據(jù)著重要位置。但在1924年左右因續(xù)航里程短而銷聲匿跡。30（2） 電動(dòng)汽車的發(fā)展優(yōu)勢 結(jié)構(gòu)簡單，使用方便 零排放 提高能源使用效率，減少空氣污染 噪聲小 專門設(shè)計(jì)制造，能滿足使用要求 制動(dòng)能量可回收 31（3） 普及電動(dòng)車所面臨的困難電動(dòng)汽車價(jià)格昂貴 續(xù)駛里程有限 蓄電池使用壽命太短 蓄電池尺寸和質(zhì)量的制約 間接污染嚴(yán)重 充電基礎(chǔ)設(shè)施不完善322 2、電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)及其工作原理、電動(dòng)汽車基本結(jié)構(gòu)及其工作原理 基本結(jié)構(gòu)可分為三個(gè)子系統(tǒng)：電力驅(qū)動(dòng)子

16、電力驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)系統(tǒng)（電控系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和驅(qū)動(dòng)車輪等）、主能源子系統(tǒng)主能源子系統(tǒng)（主電源、能量管理系統(tǒng)）和輔助控制子系統(tǒng)輔助控制子系統(tǒng)（輔助電源的控制、動(dòng)力轉(zhuǎn)向、溫度控制和輔助動(dòng)力供給等）。 33純電動(dòng)汽車原理 純電動(dòng)汽車主要由蓄電池、電動(dòng) / 發(fā)電機(jī)等部件組成。蓄電池向電動(dòng)機(jī)提供電能來驅(qū)動(dòng)汽車。在制動(dòng)或減速時(shí)，電機(jī)作為發(fā)電機(jī)來回收能量。 34353 3、電動(dòng)汽車核心技術(shù)、電動(dòng)汽車核心技術(shù) 發(fā)展電動(dòng)汽車必須解決好4個(gè)方面的關(guān)鍵技術(shù)： 電池技術(shù)電池技術(shù) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù) 電動(dòng)汽車整車技術(shù)電動(dòng)汽車整車技術(shù) 能量管理技術(shù)能量管理技術(shù) 36（1 1）電池技術(shù)）電池技術(shù)

17、 電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉，也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。電動(dòng)汽車用電池的主要性能指標(biāo)是比能量(E)(單位質(zhì)量電極材料釋放電能)、能量密度(Ed)（平均單位體積釋放的電能）、 比功率(P)（功率與質(zhì)量的比值）、循環(huán)壽命(L)和成本(C)等。要使電動(dòng)汽車能與燃油汽車相競爭，關(guān)鍵就是要開發(fā)出比能量高、比功率大、使用壽命長的高效電池。 37 到目前為止，電動(dòng)汽車用電池經(jīng)過了3代的發(fā)展，已取得了突破性的進(jìn)展。 第1代是鉛酸電池，目前主要是閥控鉛酸電池(VRLA)，由于其比能量較高、價(jià)格低和能高倍率放電，因此是目前惟一能大批量生產(chǎn)的電動(dòng)汽車用電池。 第2代是堿性電池，主要有鎳鎘(NJ-Cd)、鎳氫

18、(Ni-MH)、鈉硫(Na/S)、鋰離子(Li-ion)和鋅空氣(Zn/Air)等多種電池，其比能量和比功率都比鉛酸電池高，因此大大提高了電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程，但其價(jià)格卻比鉛酸電池高。 38 第3代是以燃料電池為主的電池。燃料電池直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，能量轉(zhuǎn)變效率高，比能量和比功率都高，并且可以控制反應(yīng)過程，能量轉(zhuǎn)化過程可以連續(xù)進(jìn)行，因此是理想的汽車用電池，但目前還處于研制階段，一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破問。 39（2 2）電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù)）電力驅(qū)動(dòng)及其控制技術(shù) 電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件，要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體

19、積小、質(zhì)量小、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特性。 目前，電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)(DCM)(DCM)、感應(yīng)電動(dòng)機(jī)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)(IM)(IM)（美國及歐洲常用）（美國及歐洲常用）、永磁永磁無刷電動(dòng)機(jī)無刷電動(dòng)機(jī)(PMBLM)(PMBLM)（日本）（日本）和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)(SRM)(SRM) 4類。40 隨著電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。 變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。 41（3 3）電動(dòng)汽車整車技術(shù)）電動(dòng)汽車整車技術(shù) 電動(dòng)汽車是高科技綜合性產(chǎn)品

20、，除電池、電動(dòng)機(jī)外，車體本身也包含很多高新技術(shù)，有些節(jié)能措施比提高電池儲能能力還易于實(shí)現(xiàn)。采用輕質(zhì)材料如鎂、鋁、優(yōu)質(zhì)鋼材及復(fù)合材料，優(yōu)化結(jié)構(gòu)，可使汽車自身質(zhì)量減輕30%-50%；實(shí)現(xiàn)制動(dòng)、下坡和怠速時(shí)的能量回收；采用高彈滯材料制成的高氣壓子午線輪胎，可使汽車的滾動(dòng)阻力減少50%；汽車車身特別是汽車底部更加流線型化，可使汽車的空氣阻力減少50%。42（4 4）能量管理技術(shù)）能量管理技術(shù) 能量管理系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的智能核心。一輛設(shè)計(jì)優(yōu)良的電動(dòng)汽車，除了有良好的機(jī)械性能、電驅(qū)動(dòng)性能、選擇適當(dāng)?shù)哪芰吭?即電池)外，還應(yīng)該有一套協(xié)調(diào)各個(gè)功能部分工作的能量管理系統(tǒng)。它的作用是檢測單個(gè)電池或電池組的荷電狀態(tài)，

21、并根據(jù)各種傳感信息（力、加減速命令、行駛路況、蓄電池工況、環(huán)境溫度等），合理地調(diào)配和使用有限的車載能量；它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方式，以盡可能延長電池的壽命。4344長長: 3600mm : 3600mm 寬寬: 1600mm : 1600mm 高高:1500mm :1500mm 最高車速最高車速: 60km/h : 60km/h 整整車重量車重量: 850kg : 850kg 充電時(shí)間充電時(shí)間: 6-8: 6-8小時(shí)小時(shí) 新車一次充電最大續(xù)航新車一次充電最大續(xù)航里程里程: 180km : 180km 電機(jī)功率電機(jī)功率: 3kw : 3kw 45三、三、 混合動(dòng)力汽

22、車混合動(dòng)力汽車HEVHEV 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指包含兩種或兩種以上動(dòng)力源并能協(xié)調(diào)工作的車輛?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車充分利用各種動(dòng)力源的優(yōu)點(diǎn)，通過自動(dòng)控制形成最優(yōu)匹配，通常其中一種動(dòng)力源可以存儲另一種動(dòng)力源的多余能量并回收儲存車輛減速時(shí)的制動(dòng)能（通常在摩擦制動(dòng)片處發(fā)熱散失），并能將它傳輸給傳動(dòng)系統(tǒng)、供附件使用或用于協(xié)助驅(qū)動(dòng)車輛。461、 混合動(dòng)力汽車的發(fā)展概況國外：國外：1991年大眾推出 濟(jì)科牌（chico）混合動(dòng)力電動(dòng)微型車2009年5月 豐田公司推出的混合動(dòng)力Prius的全新改版車型，燃油效率比舊款提高10%，即38KM/L 合 2.7L/百公里 47我國：我國： 國內(nèi)從20世紀(jì)90年代末期開始

23、混合動(dòng)力汽車的研制工作。 1999年，清華大學(xué)與廈門金龍合作研制成功國內(nèi)第一輛混合動(dòng)力輕型客車。 2005年一汽小批量生產(chǎn)解放牌混合動(dòng)力城市客車。 上汽、東汽等都開展了混合動(dòng)力汽車的研制。482 2、混合動(dòng)力汽車的分類、混合動(dòng)力汽車的分類 按汽車驅(qū)動(dòng)橋的多少分：單軸驅(qū)動(dòng)、雙軸驅(qū)動(dòng)、多軸驅(qū)動(dòng)按混合汽車動(dòng)力系統(tǒng)特點(diǎn)分：串聯(lián)式 并聯(lián)式 分割式（并混合式）49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)汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)發(fā)電機(jī)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和蓄電池組蓄電池組等部件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電，發(fā)電機(jī)所發(fā)出的電能供給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。發(fā)電機(jī)發(fā)出的部分電能向電池充電，來延長混合動(dòng)力電動(dòng)

24、汽車的行駛里程。另外電池還可以單獨(dú)向電動(dòng)機(jī)提供電能來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在零污染狀態(tài)下行駛。但是大功率不足。 505152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)汽車主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電/電動(dòng)機(jī)和蓄電池組等部件組成。并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)做為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源來驅(qū)動(dòng)汽車。 535455 3 3串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的比較串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的比較 驅(qū)動(dòng)形式驅(qū)動(dòng)形式串聯(lián)形式串聯(lián)形式并聯(lián)形式并聯(lián)形式排放控制排放控制原動(dòng)機(jī)工況相對穩(wěn)定，排放原動(dòng)機(jī)工況相對穩(wěn)定，排放很低很低原動(dòng)機(jī)工況變化較大，排放相對原動(dòng)機(jī)工況變化較大，排放相

25、對較高較高 用途用途更適于路況復(fù)雜的城市內(nèi)道更適于路況復(fù)雜的城市內(nèi)道路和山區(qū)公路行駛路和山區(qū)公路行駛更適于路況簡單的城市間公路及更適于路況簡單的城市間公路及高速公路行駛高速公路行駛整車布置整車布置輔助動(dòng)力單元輔助動(dòng)力單元APUAPU與電動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)無機(jī)械連接，汽車結(jié)構(gòu)布置無機(jī)械連接，汽車結(jié)構(gòu)布置的自由度較大的自由度較大APUAPU與電動(dòng)機(jī)以機(jī)械方式連接，機(jī)與電動(dòng)機(jī)以機(jī)械方式連接，機(jī)械裝置較復(fù)雜，增加了整車布置械裝置較復(fù)雜，增加了整車布置的難度的難度 價(jià)格價(jià)格增加了發(fā)電機(jī)，電池?cái)?shù)量較增加了發(fā)電機(jī)，電池?cái)?shù)量較多，電機(jī)功率較大，整車價(jià)多，電機(jī)功率較大，整車價(jià)格高格高可以利用現(xiàn)有汽車制造技術(shù)，電可以利

26、用現(xiàn)有汽車制造技術(shù)，電池?cái)?shù)量較少，電機(jī)的功率較小，池?cái)?shù)量較少，電機(jī)的功率較小，整車價(jià)格低整車價(jià)格低原動(dòng)機(jī)選原動(dòng)機(jī)選擇擇原動(dòng)機(jī)范圍較寬原動(dòng)機(jī)范圍較寬原動(dòng)機(jī)選擇范圍較窄，多采用傳原動(dòng)機(jī)選擇范圍較窄，多采用傳統(tǒng)汽車用內(nèi)燃機(jī)統(tǒng)汽車用內(nèi)燃機(jī)564 4 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)展所需解決的問題混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)展所需解決的問題(1) (1) 電池電池 (2) (2) 電池管理系統(tǒng)電池管理系統(tǒng)(3) (3) 電機(jī)及控制系統(tǒng)電機(jī)及控制系統(tǒng)(4) (4) 輔助動(dòng)力單元輔助動(dòng)力單元(APU)(APU)(5) (5) 載荷均衡裝置載荷均衡裝置57 根據(jù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際工作狀況對APU進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。比如，串聯(lián)混

27、合方式的發(fā)動(dòng)機(jī)，其冷卻系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)等的優(yōu)化設(shè)計(jì)就必須考慮其長期穩(wěn)定在滿負(fù)荷工況下工作的特點(diǎn)；可以采用柴油機(jī)、汽油機(jī)以外的性能優(yōu)良的動(dòng)力裝置，比如，串聯(lián)主動(dòng)力傳遞因無直接機(jī)械傳動(dòng)，可選用燃油經(jīng)濟(jì)性好、體積小、重量輕、排氣噪聲小的高速燃?xì)廨啓C(jī)。輔助動(dòng)力單元輔助動(dòng)力單元(APU)(APU)58 電動(dòng)機(jī)、APU及電池參數(shù)的最佳匹配就是要達(dá)到這樣的目標(biāo)：原動(dòng)機(jī)始終在最佳的工作范圍內(nèi)原動(dòng)機(jī)始終在最佳的工作范圍內(nèi)( (排污和油耗最低排污和油耗最低) )，并，并盡可制分利用盡可制分利用APUAPU的能量的能量( (最大限度地發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的做功，電最大限度地發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的做功，電池保持在最高充放電效率狀態(tài)），最大限度地吸收制動(dòng)能量，池保持在最高充放電效率狀態(tài)），最大