混合動力系統(tǒng)相關(guān)知識匯總

2012年06月19日 10:52 來源:本站整理 作者:Triquinne 我要評論(0)

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  一.混合動力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識

  1.混合動力汽車(Hybrid Electrical Vehicle, 簡稱HEV) 是指同時裝備兩種動力來源——熱動力源(由傳統(tǒng)的汽油機或者柴油機產(chǎn)生)與電動力源(電池與電動機)的汽車。通過在混合動力汽車上使用電機,使得動力系統(tǒng)可以按照整車的實際運行工況要求靈活調(diào)控,而發(fā)動機保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作,從而降低油耗與排放。

  

 

  2.混合動力車的工作原理

  混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。

  以串聯(lián)混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。

  在車輛行駛之初,蓄電池處于電量飽滿狀態(tài),其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60%時,輔助動力系統(tǒng)起動:當車輛能量需求較大時,輔助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅(qū)動系統(tǒng)提供能量; 當車輛能量需求較小時,輔助動力系統(tǒng)為驅(qū)動系統(tǒng)提供能量的同時,還給蓄電池組進行充電。由于蓄電池組的存在,使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的工況,使其排放得到改善。

  混合動力汽車采用能夠滿足汽車巡航需要的較小發(fā)動機,依靠電動機或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動力。其結(jié)果是提高了總體效率,同時并未犧牲性能。混合動力車設(shè)計成可回收制動能量。在傳統(tǒng)汽車中,當司機踩制動時,這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動力車卻能大部分回收這些能量,并將其暫時貯存起來供加速時再用。當司機想要有最大的加速度時,汽油發(fā)動機和電動機并聯(lián)工作,提供可與強大的汽油發(fā)動機相當?shù)钠鸩叫阅?。在對加速性要求不太高的場合,混合動力車可以單靠電機行駛,或者單靠汽油發(fā)動機行駛,或者二者結(jié)合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時使用汽油發(fā)動機。而在低速行駛時,可以單靠電機拖動,不用汽油發(fā)動機輔助。即使在發(fā)動機關(guān)閉時電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍可保持操縱功能,提供比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)更大的效率。

  3.混合動力系統(tǒng)的分類

  A、根據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式,混合動力系統(tǒng)主要分為以下三類:

  a:串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由內(nèi)燃機直接帶動發(fā)電機發(fā)電,產(chǎn)生的電能通過控制單元傳到電池,再由電池傳輸給電機轉(zhuǎn)化為動能,最后通過變速機構(gòu)來驅(qū)動汽車。在這種聯(lián)結(jié)方式下,電池就象一個水庫,只是調(diào)節(jié)的對象不是水量,而是電能。電池對在發(fā)電機產(chǎn)生的能量和電動機需要的能量之間進行調(diào)節(jié),從而保證車輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市公交上的應(yīng)用比較多,轎車上很少使用。

  b:并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有兩套驅(qū)動系統(tǒng):傳統(tǒng)的內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調(diào)工作,也可以各自單獨工作驅(qū)動汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況,尤其適用于復(fù)雜的路況。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡單,成本低。本田的Accord和Civic采用的是并聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。

  

 

  c:混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的特點在于內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)各有一套機械變速機構(gòu),兩套機構(gòu)或通過齒輪系,或采用行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起,從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機與電動機之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。與并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比,混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機的功率輸出和電機的運轉(zhuǎn)。此聯(lián)結(jié)方式系統(tǒng)復(fù)雜,成本高。Prius采用的是混聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。

  

 

  

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