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混合动力汽车技术

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混合动力汽车技术

毕业综合训练

课题名称:混合动力汽车技术

系别:汽车工程系

专业:汽车制造与装配

班级: 08统专汽装《2》班

学生姓名:刘玲学号108104010121指导老师:何胜军

江西蓝天学院

毕业综合训练任务书

系汽车工程系专业汽车制造与装配年级08

班级统专汽装(2)班姓名刘玲起止日期2011年3月05日至2011年3月25日

题目混合动力汽车技术

1.毕业综合训练任务及要求(根据题目性质对学生提出具体要求)2.毕业综合训练的原始资料及依据(包括做调研报告的背景,研究条件、应用环境等)

3.主要参考资料、文献

指导教师

年月日

混合动力汽车技术

摘要

治理大气污染、改善石油短缺状况成为目前汽车发展的主题.论述了混合动力电动汽车发展的背景,描述了混合动力汽车的类型,概述了混合动力汽车的关键技术,展望了混合动力汽车发展的前景和趋势.

面对日益枯竭的石油资源以及环境保护的巨大压力,混合动力汽车显示了巨大优势和广阔的发展前景.随着蓄电池充电技术水平的提高,以及新型动力电池的研究与开发,混合动力汽车将成为一种最有前途的绿色汽车.目前,混合动力汽车各项技术的研究与开发在我国已呈蓬勃发展之势.

关键词:混合动力汽车、发动机、电动机、技术现状

目录

摘要 (4)

引言 (6)

一、治理与改善我国环境状况的目标 (6)

(一)我国环境的现状与面临的环境压力 (6)

(二)治理与改善我国环境状况的要求 (6)

(三)治理与改善我国环境状况的目标 (6)

二、石油短缺的压力 (7)

(一)我国石油资源面临的严峻形势 (7)

(二)能源短缺的应对策略 (8)

(三)EV、HEV、HCEV的发展优势 (8)

三、混合动力系统的分类与特征 (8)

(一) HEV的分类 (8)

(二) HEV的特征 (8)

1 串联混合动力系统和并联混合动力系统

2 柔和式混合动力系统和强劲式混合动力系统

四、混合动力的组成技术 (10)

(一)先进的内燃机技术 (10)

(二)先进的电机系统技术 (10)

(三)高性能的动力电池 (11)

五、混合动力汽车技术发展趋势 (13)

总结 (13)

参考文献 (14)

引言

汽车工业是大多数国家经济发展的支柱产业.美国国家工程院评出的20世纪最伟大的20项工程技术成就中汽车排名第二已足以说明这一点.从“十五”计划开始,我国汽车工业也入高速发展和快速增长时期.我国与世界各国一样,随着汽车产品与保有量的大量增加,由此而引发的环境和能源问题已经引起了国家和社会的广泛关注.污染的严重和能源的匮乏,对整个世界和各国经济的发展而言,无疑是一个巨大的挑战和残酷的瓶颈.对此,必须积极寻求应对办法,认真研究解决对策。

一治理与改善我国环境状况的目标

(一)我国环境的现状与面临的环境压力

2003年我国已成为汽车第四大生产国和第三大消费国,汽车产量达445万辆,保有量2421万辆。在2002年我国机动车快速增长38%的基础上,2003年我国汽车和轿车产量分别增长36%和80%,如此快速的增长在世界汽车发展史上是绝无仅有的。随着机动车保有量的持续增长,全国机动车污染物排放总量持续攀升。来自国家环保总局污控司的数据显示:2003年,全国机动车碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物排放量已分别达到836.1、3639.8和549.2万吨,比1995年增加了2.51、2.05和3.01倍。2003年根据340个城市环境空气质量监测结果显示,能够达到二级空气质量标准的城市不足42%,三级和三级以下的城市高达58%。北京、上海、广州等大城市机动车排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物、细颗粒物在大气污染物中所占平均比例分别为80%、75%、68%和50%,已成为这些城市空气污染的第一大污染源。

(二) 治理与改善我国环境状况的要求

据预测,按照目前机动车的发展趋势,2005年我国机动车排气污染在城市大气污染中所占的平均比例将达到79%。从环境变化的趋势分析,如果不能有效控制机动车污染,到2010年,我国661个城市中将有400个城市的环境空气污染会从煤烟型转化为机动车污染型。车保量的增加,势必导致道路有害气体浓度的上升。

汽车尾气排放有害物质对城市区域大气具有严重的危害,许多国家相应制定了严格的法律法规、规范和国家标准,违背法律法规和不符合相关标准的汽车在市场竞争中被淘汰出局.我国也出台了相应的法律法规来限制汽车尾气害物质的排放,治理与改善我国环境状况。

(三)治理与改善我国环境状况的目标

①达到如表1所示的法规和标准要求

表1美国、欧洲及中国对汽车尾气排放有害气体的限制法规与标准

②限制CO2的排放

越来越多的证据表明,汽车的CO2排放是破坏环境最重要的元凶之一.为此,联合国“政府间气候变化专业委员会”(IPCC)对其进行了评估,表明: 1996年世界共排放CO2等温室气体200亿吨,美国占25%,其中汽车排放占10%,中国排放CO2占13·5%.

1997年12月,全球气候变化条约国第三次缔约国会议(COP3)在日本京都召开,会议通过的《京都议定书》限定了CO2、NO2、甲烷等6种造成温室的气体的排放量如表2所示.

表2世界主要国家需要降低的排放量

议定书还规定以1990年为基准到2012年止,工业发达国家CO2排放量要降低总量的5·2%.这些数字看起来不大,但考虑到汽车数量的增加,需要减少的绝对量则相当可观,如日本实际要降低20%左右.目前已有110多个国家批准了《京都议定书》,但排放CO2最多的美国却拒绝执行,并提出排放CO2要实行市场化.《京都议定书》虽对发展中国家没有提出具体要求,但考虑到每燃烧1kg汽油产生约3kg的CO2,而我国是石油消耗大国,有不可忽视的CO2排放量的治理任务.

二石油短缺的压力

(一)我国石油资源面临的严峻形势

我国石油资源短缺,已发现可开采的储量仅占世界总储量的4%左右,从1993年开始进口石油,并以每年两位数字的百分比增长, 2000年进口石油7000万吨,成品油3000万吨.到2005年以后,每年进口石油将超过一亿吨,相当于科威特一年的石油总产量,未来我国石油缺口更大.我国石油需求与产量如表3所示.

表3我国石油需求与产量亿吨

(二)能源短缺的应对策略

面对如此严重的环境问题和严峻的能源现状,世界各国都在寻找解决的途径,经过多年的探索,在科技界比较一致的对策是:

①提高和完善内燃机的性能,进一步提高内燃机的热效率,降低能耗,广泛采用电喷、智能正时可变气阀(VVT-i),稀薄燃烧、压缩直喷点火、改进燃油品质等先进技术;

②采用替代燃料,如水煤气、氢、乙醇、甲醇、合成燃油LNG和LPG等;

③鼓励和推广采用电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)、燃料电池电动汽车(FCEV).

(三)EV、HEV、HCEV的发展优势

目前动力电池技术未取得突破性进展, EV只能在城近郊区、旅游名胜区、步行街等有限地区使用. FCEV是利用氢、氧在常温下产生电化学反应发电作为车辆运动的动能,排出的是水,为零排放,这是第一优势;第二优势是氢在地球上储存量很多,可以从水和生物中提取,不依赖石油资源.虽然现在的一些技术难题使近期批量使用还有困难,但这两大优势注定了FCEV是发展的趋势.

早在1909年,就有人提出了利用内燃机与电动机结合来克服纯电动汽车续驶里程短和充电时间长的缺点,并出现了早期的混合动力电动汽车HEV,成为了从内燃机汽车到电动汽车的一种过渡车型.随着技术的进步,电动汽车的发展呼唤新的车型.这种车型是将技术上最先进(即油耗最低,排放污染最优,体积重量最小)的内燃机与一种一定容量的高性能储能装置(动力电池)相结合,通过最先进的电子控制系统组成电机驱动系统,这三者的最佳匹配必将大幅度地降低油耗,实现更低的排污量,满足更严格的排放要求,使其成本比较接近于同类汽车的水平.这种HEV将会受到汽车工业界欢迎,并成为为市场接受的主流车型.据最新的资料显示,日本已在美国出售13·8万台混合动力电动轿车.总之, EV、HEV、HCEV的发展是当今汽车技术发展的一个新方向,是寻求解决上述难题的一个有效途径.

三混合动力系统的分类与特征

(一) HEV的分类

HEV的分类方法很多,常用的分法有两种.

①按照动力驱动传动链组成, HEV可分为串联混合动力系统和并联混合动力系统.

②根据HEV设计的目标和车型的不同,可采取不同的控制策略,不同的功率分担、混合比和连接部件在传动链中的位置实现整车效率最大化,组成多种多样的混合动力系统.按照混合动力系统, HEV可分为柔和式混合动力系统和强劲式混合动力系统。(二) HEV的特征

1 串联混合动力系统和并联混合动力系统

发动机的动力全部转换为电能,同时具有储能单元,车辆行驶动能仅由电动机供给的系统,称为串联混合动力系统.车辆行驶的动能既由发动机通过机械传动供给,又由电动机供给的系统,称为并联式混合动力系统,具体如图1所示.无论是哪一种HEV都不需要充电系统,可利用现有的基础设施,大大降低了投资费用.

图1中并联混合比(对应并联混合动力驱动系)

串联混合比(对应串联混合动力驱动系)

式中PM为动力生成装置额定功率, KW;PS为车载能源向动力生成装置输入的额定功率, kW;对发动机/电动机混合动力车辆驱动系, M1为电动机, M2为发动机, S1为电池组, S2为发动机/发电机组.在实际应用中,为了获得最佳的行驶性能和最大的效率,并不是简单的串联或并联动力混合.不少HEV同时采用了串联与并联混合的复合结构,叫做混联式混合动力系统.如丰田汽车公司的pries就属于混联式混合动力系统,又叫丰田混合动力系统THS,如图2所示.

2 柔和式混合动力系统和强劲式混合动力系统

前者是拥有从再生能量到辅助电动机功能的混合动力系统.但在行车时,发动机不能停止工作,即不能按纯电动行驶,如本田的Insight混合动力电动轿车即属柔和式混合动力系统.后者是在车辆行驶中具有停止发动机工作并按纯电动汽车模式行车的混合动力系统,如丰田pries属强劲式混合动力系统.

四混合动力的组成技术

混合动力汽车驱动系中既有发动机,又有电动机和电池组,其独特的工作方式对其组成元件技术提出了新的要求.

(一)先进的内燃机技术

先进的内燃机技术要求内燃机:①体积小,重量轻, Insight内燃机的重量已达到临界状态(如图3所示),采用内燃机起动机/发电机一体化(ISA/ISG)技术,广泛使用铝镁合金、塑料作零件,采用薄汽缸体,连杆为细的铸钢件加渗碳等,整个发动机降低重量达30%;②降低油耗,具体措施为设计减轻移动体的质量、使用小径的曲轴、减小发动机相对运动体的摩擦、采用Altkin-son循环、设计非常小的燃烧室、显著的降低排气损失和节流损失;③发动机工作区的最优化,避开低效率工况,如停止怠速工作;④发动机排放性能优良, Pries的发动机技术达到当代的最高技术水平,它的尾气排放污染物降低到同类轿车排放污染物的10%左右,在车上的应用效果显示,加上再生制动能量回收,整车效率提高近一倍,整车CO2排放降低一半.

(二)先进的电机系统技术

HEV在道路上行驶的工况复杂,电机驱动控制系统必须满足HEV对电机转矩、转速在大范围变化的要求,在HEV上常采用的电机种类与性能对比如表4所示.

表4 不同电机的性能对比

为了适应HEV的行驶性能的需要,对电机的要求如下:①具有从低速到高速宽广的负载特性,在低速运转时有足够大的转矩且持续工作时间不小于3 min;②足够宽广的高效率工作区,常用工况的效率应大于80%,图4为美国某公司生产的感应电机等效率特性;

③体积小、重量轻,受汽车体积重量的限制,要求电机的重量比功率大于1·2kW/kg、体积比功率大于2·5kW/L,美国格鲁门公司的三相交流电机的比功率分别为1·6kW/kg、5·6kW/L;④电机的噪音低,电机的噪音必须满足国家标准对汽车噪音的限值;⑤高可靠性,成本低;⑥不同的电机有不同的控制器,发动机电子控制系统、动力电池管理与控制系统以及底盘线传控制系统等都通过局域网络,受整车中央控制器控制;⑦整车先进的综合控制系统,实现多能源的合理分配和管理,对整车各零部件、各系统的电子控制器实现网络化、集成化和一体化,在提高整车的动力性、经济性和环保性的前提下,尽可能地简化结构、避免重复、降低体积和重量是一项关键性的高新技术,整车综合控制与多能量管理系统的原理如图5所示.

(三)高性能的动力电池

动力电池在混合动力电动汽车上应用,主要起到以下作用:①起动,加速时作为动力;

②车辆减速、下坡行驶时回收车辆动能.因此要求动力电池具有:①高输出能

力和高回收能量的接受能力;②体积小、重量轻;③SOC控制技术;④高可靠性和安全性;

⑤长的使用寿命.电动汽车用动力蓄电池的性能如表5所示.电动汽车行驶过程中常要求动力电池组大电流放电和大电流充电,并且,使用中常需要将动力电池串、并联使用,由于单个电池性能不一致,造成使用困难,而且绝大多数的电池性能将大大降低,这些都需要进一步研究解决.最近,美国在上海展出的SUPER-7柴油-超级电容混合动力大卡车总重49 000磅,在美国行驶12 800 km,在中国行驶4 000 km,实际省油率为35%~40%.

五混合动力汽车技术发展趋势

(1)混合动力汽车具备了未来汽车所要求的4方面的要素:①良好的动力性能;②良好的燃油经济性;③清洁环保;④经济实用.为达到提高车辆的动力性、经济性和环保性,需要采用当代最先进的内燃机技术深入分析低油耗特性;选择比功率、比能量和效率最高、扭矩密度最大的电机,研究它的低速大转矩、效率和再生制动能量回馈性能;经过周密分析和试验研究特性,最佳选择各自高性能区段的组合与叠加.

(2)目前混合动力汽车推广应用的难点还在于混合动力汽车绝对成本过高,这是因为混合动力汽车除了以往的动力装置外,至少还必须安装电池,其成本不可能降至普通汽车的水准.因此,混合动力汽车技术发展的首要难题是降低成本,这也是今后有待解决的最大课题,特别是必须降低动力电池、电机驱动系统、电子控制系统等的成本.

(3)在大型车辆上推广应用混合动力系统,拓宽混合动力系统的应用范围也是今后混合动力汽车技术发展的一大趋势,这将有助于促进混合动力系统的批量化、大范围使用,降低成本.

(4)提高汽车行驶过程中的能量再生利用效率.从汽车制造阶段着手,设计改进汽车动力系统,满足汽车再生制动回收要求.

(5)加强混合动力电动汽车的可靠性,解决动力电池的使用寿命和可靠性问题,是混合动力电动汽车推广应用的前提.

总结

混合动力汽车作为准绿色车,要进入实用化,尚需要解决的题还很多,如要开发出具有高比能和比功率的能t存储装里,以及低本、高效率的电子设备,还要有燃经济性高、排放低的发动机等;

混动力电动汽车与传统汽车比较,在格上没有优势(因为混合动力电动车必须为汽车安装两个“心脏”,提两套动力系统,而且还要使它们切换自如,其能源的切换控制要比传统车复杂,成本自然也要高于传统汽),要推广普及,还需要政府的鼓励支持。

参考文献

[1].电动汽车-21世纪的重要交通工具孙逢春,张承宁,祝嘉光北京理工大学出版社2000

[2]科技部863计划联合办公室.国家高技术研究发展计划(863计划)(能源技术领域电动汽车专项)指南2003

[3]北京2008年奥运会申办委员会.奥运行动计划2004

[4]现代电动汽车技术陈清泉,孙逢春,祝嘉光北京理工大学出版社2002

[5]混合动力车辆驱动系研究和控制策略分析何洪文北京理工大学机械与车辆工程学院2003

[6]化学电源———电池原理及制造技术郭炳,李新海,杨松青中南工业大学出版社2000

[7]国际先进汽车动力与能源技术研讨会2002

[8] 中国可持续发展能源项目,混合动力汽车技术研讨会2003

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性,及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的发展中提出了展望。关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的发展, 汽车保有量逐年增加汽车尾气对空气的污染也日益加重, 这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题, 使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长, 动力性好的优点, 又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1 国外发展现状

20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产 厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV 的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997 年8 月推出其第一款混合动力 汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus, 同年12 月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款 大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销 售以来,截止到中Prius 标准型每升汽油可行驶35.5 公里。到2010 年7 月31 日,累计销量已超过268 万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为 丰田Prius 和本田Insight 。在2010年4 月份举 办的北京车展上,共有8 款日系混合动力汽车展出, 其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight 被 认为同级中最省油,本田CR-Z 具有运动风格受到人 们的关注。日本国内对混合动力汽车产业有长期的发展规划,政府大力扶持产业技术发展,出台一系列税收优惠政策及奖励措施,促进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远发展战略。 美国三大汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现产业化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导地位。美国能源部与三大汽车公司于1993 年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。2005年9 月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。2009 年美国混合动力汽车销量达到 29.032 万辆虽然占美国汽车市场份额只有2.8%,但从2005 年起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车2013 年将达到 87.2 万辆,市场占有率将达到5%。 1.2 国内发展现状目前,我国在新能源汽车的自主创新过

混合动力汽车关键技术.

电动汽车概论课程报告----混合动力汽车关键技术

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ABSTRACT Hybrid electric vehicle (HEV) is the core of the hybrid drive system. HEV system with high complexity, hybrid system design is the key to the choice of the structure of the system, the vehicle energy management strategy of development and the system of parameters. Power allocation system energy management strategy is the key. With the deep research, adaptive control, fuzzy logic control, neural network control method is also effectively used. In this paper, the technology and subsidiary system vehicle test method and evaluation system of the establishment are discussed in the paper. Key words:Hybrid electric vehicle battery management drive system inverter

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车发展现状及趋势 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性,及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的发展中提出了展望。 关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电机组。这样既利用了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1国外发展现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius和本田Insight。在2010年4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最

混合动力汽车动力系统综述

汽车新动力━━━HEV 综述 戴梦萍1 纪永秋2 (1.山东理工大学机械工程学院,255000;2.山东水利技术学院,255000) 摘要:介绍了混合动力电动汽车(HEV )的概念、HEV 动力总成的组成及型式,阐述了其基本工作原理和驱动模式。 关键词:混合动力电动汽车;串联;并联;混联;驱动模式 随着世界经济的持续增长和世界人口的增加、人民生活水平的提高,人均能源消耗将会高速增加,环境污染会变得更加严重。开发新的替代能源、提高热能转换效率和节约能源被认为是解决或缓解环境污染和保障能源供给的有效办法。汽车燃油发动机是消耗矿石能源和制造环境污染的大户,研发替代燃油发动机的新动力势所必然。替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式,只有混合动力电动汽车。 根据国际机电委员会下属的电力机动车技术委员会的建议,混合动力电动汽车是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱动能源,其中至少有一种能源提供电能的车辆称为混合动力电动汽车。本文介绍的仅是既有内燃机又有电动机驱动的混合动力电动汽车。混合动力电动汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展,混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机、电机和变速器一体化结构发展,即集成化混合动力总成系统。 1 混合动力电动汽车的组成及种类成 1.1 混合动力总成按照驱动系统能量流和功率流的配置结构关系,可分为串联式(Series hybrid system )(两种)、并联式(Parallel hybrid system )和混联式()等三种。(如图1 (a( (a ) 减(变)速器 车轮 车轮 发动机 发电机 蓄电池 电动机 车轮 车轮 发动机 发电机 蓄电池 电动机 减(变)速器 (a) (b)

国内外混合动力汽车发展概况

一、混合动力汽车概述 1.1混合动力汽车 通常所说的混合动力一般指油电混合动力,即燃料(汽油,柴油)和电能的混合。混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV) 是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。 1.2混合动力汽车分类 1.2.1 只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”。燃料发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达。以发动机为主动力,电动马达 作为辅助动力的“并联方式”。 这种方式主要以发动机驱动行 驶,利用电动马达所具有的再 启动时产生强大动力的特征, 混联式(PSHEV) 在低速时只靠电动马达驱动 行驶,速度提高时发动机和电 动马达相配合驱动的“串联、 并联方式”。启动和低速时是 只靠电动马达驱动行驶,当速

1.2.2按照车辆对电能的依赖程度分类 二、国外混合动力汽车发展现状 2.1日本混合动力汽车市场发展现状

2.1.1日本混合动力汽车市场销量 丰田汽车在1997年推出了混合动力车型,到2012年4月份在日本累计销售170万辆,其中丰田普锐斯系列混动车型销量达137万辆。本田从1999年开始销售混动车型,到2009年1月累计销售25239辆,而本田Insight车型在2010年3月推出之后的一年内销量就突破10万辆 2.1.2日本混合动力政策

2.1.3日本混合动力代表车型介绍 丰田公司第一代普锐斯上市 1997 2001 2009 2012 2020

Toyota Prius α-2012 Toyota Prius c-2011 Honda Insight-2012 Honda Civic-2011 尺寸(长×宽×高)4615×1775×1574mm 4000×1690×1450mm 4376×1695×1425mm 4504×1754×1430mm 混合动力模式全混+行星齿轮全混中混中混-第四代IMA混合动力系统发动机 1.8 L 2ZR-FXE I4 Dual VVT-i 73Kw/5200rpm 1.5L 1NZ-FXE VVT-i I4 54KW 1.3 L LDA series I4 i-VTEC 73kw/5800rpm 1.5-liter i-VTEC 发动机 69kw/6000rpm 电动机60kw 45kw 直流无刷电机,10kw - 电池类型201V镍氢电池- 镍氢蓄电池锂离子电池百公里油耗 5.6L 2.86L 5.6L 5.3L 2.2美国混合动力汽车市场发展现状 2.2.1美国市场混合动力车型销量 美国作为全世界最大的混合动力市场,到2011年5月累计市场销量已突破200万辆。从1999年至2012年5月混合动力轿车及SUV车型总销量达到2,303,825辆,其中丰田普锐斯系列车型销量为1,175,034辆,占51%的市场份额。

并联式式混合动力汽车的全速控制策略

并联式式混合动力汽车的全速控制策略 摘要:并联式混合动力汽车综合了传统汽车和电动汽车的优点,不仅具有低油耗、低排放等优点,而且续驶里程不受限制,是目前最有希望替代传统汽车的方案。因此,对混合动力汽车关键技术的研究具有非常重要的应用价值。利用瞬态优化控制策略,通过对发动机、电动机、电动机在不同功率进行分配组合,来确定混合动力系统最佳工作模式和工作点切换。本文利用混合动力汽车的数学模型,在MATLAB/Simulink环境中建立了前向仿真模型,进行整车控制策略的研究,并对全速范围的运行控制策略进行了验证。 关键词:并联式混合动力汽车 MATLAB/Simulink 全速范围1 引言 并联式混合动力电动汽车主要由发动机、电动/发电机、电池组、能量管理系统等部件组成,与串联式混合动力电动汽车不同的是,发动机和电动/发电机以机械能叠加的方式来驱动汽车,可以组合成不同的功率输出模式。发动机功率和电动/发电机功率约为电动汽车所需最大驱动功率的50%~100%,其能量利用率高。因此,可以采用小功率的发动机与电动/发电机,使得整个动力系统的装配尺寸、质量都较小,造价也更低,行程也可以比串联式混合动力电动汽车的长些,但布置结构相对复杂,实现形式也多样化,其特

点更加接近内燃机汽车。并联式式混合动力驱动系统通常应用在小型混合动力电动汽车上。 因此,并联式驱动系统最适合在城市间道路和高速公路上行驶,工况稳定,发动机经济性和排放性都会有所改善,和混联式混合动力电动汽车相比较而言结构简单,价格也容易被广大消费者接受,因此,在电池技术问题没有得到很好的解决的情况下,它有望在不久的将来成为汽车商业的主流产品。 2 并联式式混合动力汽车的关键技术 混合动力汽车兼具传统燃油汽车和纯电动汽车的优点,是二者的完美结合,这个结合的纽带就是混合动力汽车的整车控制系统,整车控制系统的主要功能是进行整车能量管理和混合动力系统的控制。整车控制系统如同混合动力汽车的大脑,指挥各个系统的协调工作,以达到效率、排放和动力性的最优,同时兼顾行驶的平稳性。整车控制系统根据驾驶员的操作,如加速踏板、制动踏板、变速杆的操作等,判断驾驶员的意图,在满足驾驶需求的前提下,最优的分配电机、发动机、电池等动力部件的功率输出,实现能量的最优管理,使有限的燃油发挥最大的功效。 目前的混合动力汽车都不需要外部充电,因此,与传统汽车一样,混合动力汽车的能量全部来自于发动机的燃料燃烧所释放的热能,电机驱动所需的电能是燃料的热能在车

一、项目名称低能耗插电式混合动力乘用车关键技术及其产业

一、项目名称 低能耗插电式混合动力乘用车关键技术及其产业化 二、推荐意见 我单位认真审阅了该项目推荐书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目均符合国家科学技术奖励工作办公室的推荐要求。 该项目围绕我国重大科技与战略性新兴产业需求,在国家863计划和三部委新能源汽车产业技术创新工程项目资助下,立足于插电式混合动力乘用车关键技术的自主创新,在全新的插电式混合动力系统产品结构方案、智能能量管理及驾驶品质控制、电池管理系统三大核心技术领域均有重大原始创新和突破,获得51项发明专利授权(包括3项国际发明专利);实现了插电式混合动力乘用车产品能效的全面超越、驾驶性能的高品质和运行的安全可靠;从根本上改变我国在乘用车领域长期跟随国外技术的局面,实现了大批量规模化生产,取得了显著的经济效益和社会效益;项目技术水平达到国内领先、国际先进水平,对推动汽车工业技术进步具有非常重要的意义。2016年获得中国汽车工业科学技术奖一等奖。 对照国家科学技术进步奖授权条件,推荐该项目申报国家科学技术进步奖一等奖。 三、项目简介 该项目属于交通运输学科节能与新能源汽车技术领域。发展新能源汽车是解决能源危机和环境污染的战略举措,也是从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。插电式混合动力乘用车(以下简称PHEV)结合了混合动力与纯电动车的优势,成为国内外竞相研发和推广的车型。为从根本上改变我国在此领域长期跟随国外技术的局面,该项目提出了一种全新的插电式混合动力系统产品结构方案,实现了能效的全面超越、驾驶性能的高品质和运行的安全可靠。主要创新点如下: 1.机电耦合装置是决定混合动力系统性能的基础。首次提出串并联构型机电耦合电驱变速箱(以下简称EDU)技术,不同于日本丰田、德国大众的新型混合动力系统机电耦合方案,通过同轴布置双电机、双离合器、同步器变速,实现发动机、ISG电机和驱动电机3个动力源的自由组合,具备最佳转矩协同和解耦特性,获得了3项国际发明专利授权。在此基础上,通过优化的能量管理开发的PHEV产品能耗低于丰田普锐斯Ⅲ、本田雅阁9、大众高尔夫GTE等国际代表性PHEV产品。 2.混合动力系统多状态的平滑切换是决定整车驾驶品质的关键。通过多阶段同步器退挡与进挡控制、3个动力源转速协调控制和转矩恢复控制、以及同步器与离合器半结合点自学习控制等控制策略,实现了PHEV整车精准平顺的档位切换,以及纯电、串/并联混合驱动等模式的智能选择与切换,满足了客户对新能源汽车驾驶乐趣和舒适性的需求。

混合动力汽车发展现状及趋势分析

混合动力汽车发展现状及 趋势分析 (本文为word格式,下载后可任意修改)

摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的地位。本文主要对混合动力汽车发展的必然性,及其我国在发展中存在的一系列问题进行了分析。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的发展中提出了展望。 关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的发展,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极大的挑战。因此汽车行业不得不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重大的进展。但是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池本身的污染等问题,使得电动汽车的发展进度和产业化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电动机和辅助动力单元组合作为驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发机或动力发电

机组。这样既利用了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的发展前景。 1.国内外发展现状 1.1国外发展现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款大量生产的混合动力汽车。自第一代Prius开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到2010年7月31日,累计销量已超过268万辆。目前市场上正热销的两款车型分别为丰田Prius 和本田Insight。在2010年4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight被认为同级中最省油,本田CR-Z具有运动风格受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车产业有长期的发展规划,政府大力扶持产业技术发展,出台一系列税收优惠政策及奖励措施,促进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远发展战略。

油电混合动力详解

只是临时替代产品!油电混合动力详解 如今节能减排已经成为一件很热门的事同时也是一件很重要的事,大到胡爷爷和奥巴马碰面都要谈。而对于汽车领域来说,同样也很热门,各个厂家都在竭尽所能的推出各种环保汽车。为汽车寻找代替能源,降低油耗甚至实现零油耗零排放,已经成为每一家车企的目标。 但在这之前,油电混合动力系统显然更有实际意义。下面我们将为大家简单介绍混合动力系统的分类和简单工作原理,以及如今各个厂家的混合动力代表车型。 本文导读: 1.目前关于油电混合动力汽车有很的说法,微混合、轻度混合动力、重混合动力、插入式混合动力等等,汽车探索为您解读它们分别是什么意思。 2.为您介绍混合动力汽车的发动机有什么特色,所用的电池有哪几种。 混合动力汽车由来已久

可能您会觉得难以置信,混合动力汽车已经有了上百年的历史。大名鼎鼎的费迪南德·保时捷在上世纪末就为一家名为Jacob Lohner的公司开发出一款油电混合动力汽车,甚至造出了四驱版本。 Lohner-Porsche的四驱车型 Lohner-Porsche的赛车型号

美国专利局关于“Mixed Drive for Autovehicles”的专利 如果您有机会查一查美国专利局那些被尘封的资料,会惊奇的发现今年的3月2日距美国的第一个混合动力汽车专利已经过去了整整一个世纪!1909年,身在比利时的德国人Henri Pieper 取得了一项名为“Mixed Drive for Autovehicles”的专利。 分类:目前主要以并联、混联为主,按混合度分类的说法也很常见 当然,以上的例子跟我们今天要说的混合动力汽车关系并不大。现代的混合动力汽车是从上世纪90年代末才开始逐渐发展起来的。按照其工作方式,大体上可以分为串联、并联和混联三种。 串联式:已经被淘汰 简单地说,串联式混合动力汽车的工作方式就是用传统发动机直接通过发电机为电池充电,然后完全由电动机提供的动力驱动汽车。其目的在于使发动机长时间保持在最佳工作状态,从而达到减排的效果。这种方式的好处是发动机可以不受行驶状态的影响,一直处于最佳工作状态,对于改善排放大有好处,但转换效率偏低。这种方式由于局限比较多,目前已不多见。丰田曾经将这种方式应用在考斯特上,并进行了批量生产。

48V混动系统关键技术

48V关键技术介绍 关于48V轻混构架及其控制功能开发,由于环境问题、能源危机问题的存在,汽车厂商一直在寻求更加节能环保的新型技术,近年来由于电池和电机技术的发展,促使了电动汽车的发展,由于电池能量密度等关键技术的限制使得电动汽车的续航里程无法满足实际需要。混合动力汽车技术就是在这种背景下产生的,结合电机的输出扭矩特点,与传统发动机配合工作,使传统发动机工作在最佳的工作区域,使得发动机的经性和排放水平得到较大的提高。48V混动系统,是在原低压系统的基础上发展起来的,克服了低压系统功率小电流过大的问题,48V 混动系统是目前最受汽车行业关注的系统。 48V混动结构有很多种,最简单的就是在原来传统车上直接添加启停系统,结构简单容易实现改装成本较低。系统通过BSG系统快速地启动发动机,也就消除了发动机在怠速工作时的油耗、排放与噪声,相当于降低汽车排量0.2-0.3L,可以节油10%左右,减少二氧化碳排放12%左右。车在怠速和起步时,仅靠电力驱动,当车速超过5Km/h时,汽油发动机才开始工作。不足的是当开启空调系统时,不能实现电力驱动。 BSG技术具有以下几个特点:1.降低燃油消耗和有害物排放。装备了 BSG 起动、停止系统的汽车能够在车辆停止的同时自动关闭发动机,当驾驶员踩下离合器踏板准备起步时再重新点火,此举能够降低大约 8%的燃油消耗和有害物质排放。发动机暖机起动所消耗的燃料大约相当于怠速运转 0.7s 消耗的燃料。因此,只要车辆停止时间超过1s,就可以通过该系统降低油耗和排放。2.应用成本低,对发动机原有结构改动小,易实现产业化。BSG 系统不仅能够最大限度地减少传动力汽车在短暂停车时因发动机空转而产生的油耗和废气、噪声污染,而且具有应用成本低、对发动机原结构改动小、易实现产业化等优点。因此,在未来一段时间内搭载该系统的汽车很有可能会大量涌现。3.该电机在电池组驱动下,仅需要几百毫秒时间,就可以让处于停止状态的发动机转速达到 3000r/min,由于电机功率足够强大,BSG系统带动发动机重新点火的成功率非常高,在车辆起步时,驾乘人员通常不会感受到任何延迟。BSG 汽车有4种基本工作模式:1.起动工况起动时,BSG 电机在短时间加速至怠速转速以上,然后汽油机才开始

混合动力汽车技术及发展趋势分析

XXXXXXX学院 毕业论文 论文题目混合动力汽车技术及发展趋势分析学生姓名XXX 专业汽车检测与维修 班级汽修X班 学号XXXXXX 指导教师XXX 2016年4月 20日

目录 1 引言 (4) 2 混合动力汽车的类型和特点 (5) 2.1串联式混合动力汽车 (5) 2.2并联式混合动力汽车 (6) 2.3混联式混合动力汽车 (7) 3 混合动力汽车的核心技术研究与发展 (9) 3.1混合动力汽车用电池 (9) 3.1.1混合动力汽车对电池的特殊要求 (9) 3.1.2 混合动力汽车电池的发展 (10) 3.1.3 混合动力汽车电池的管理 (10) 3.2 混合动力汽车电机驱动系统 (11) 3.3 混合动力汽车中电力电子技术的应用 (12) 4 混合动力汽车需要解决的关键技术 (13) 4.1混合动力单元技术 (13) 4.2能量存储技术 (14) 4.3汽车集成电力电子模块技术 (15) 结论 (16) 致谢 (17) 参考文献 (18)

摘要 随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧,电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点。20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车,我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。社会对环境和节能的重视有力地促进了混合动力车辆的发展。本文分析了国内外混合动力汽车的研究现状,介绍了混合动力汽车的主要结构形式与工作特点,指出了混合动汽车目前需要解决的主要问题和采用的关键技术,并对其发展前景进行了预测。 关键词:环境;能源;混合动力

1引言 通常所说的混合动力一般是指油电混合动力,即燃料(汽油,柴油)和电能的混合。混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。混合动力汽车的燃油经济性能高,而且行驶性能优越,混合动力汽车的发动机要使用燃油,而且在起步、加速时,由于有电动马达的辅助,所以可以降低油耗,简单地说,就是与同样大小的汽车相比,燃油费用更小,而且,辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力,因此,车主可以享受更强劲的起步、加速。同时,还能实现较高水平的燃油经济性。 混合动力电动汽车(HEV)将内燃机、电动机与一定容量的蓄电池通过控制系统相组合,电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩,又可以存储吸收内燃机富余功率和车辆制动能量,从而可大幅度降低油耗,减少污染物排放。混合动力汽车虽然没有实现零排放,但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求,可缓解汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾。所以自从90年代以来,全球刮起了研究混合动力的风暴。日本丰田率先将混合动力车商品化,于1997年推出Prius,随后的时间里,多家日本汽车公司实现了多款混合动力的商品化。在美国,克林顿政府上台不久,为了开发新一代汽车,由美国政府促进,于1993年9月29日发起了新一代汽车伙伴计划即PNGV,目标是开发低油耗的混合动力汽车。然而该计划最终被废止,没有达到预订的2005年左右推出商品化的混合动力汽车的目标。 随着机动车保有量的持续增长,我国机动车污染物排放总量持续攀升。2003年全国机动车碳氢化合物、一氧化碳和氮氧化物排放量是1995年相应污染物排放总量的2.51、2.05和3.01倍。事实上,汽车所产生的空气污染量比任何其他单一的人类活动产生的空气污染量都多。全球因燃烧矿物燃料而产生的一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物的排放量,几乎50%来自于汽油机和柴油机。 最近几年,我国对环境保护的投入不断加大。通过政府的努力,我国城市空气质量总体上也有所好转。随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧,电能为动力,节能、环保为特色的电动汽车逐渐成为业界关注的焦点。近10多年来,世界各大汽车产业集团陆续投入巨额资金研发电动汽车技术,目前均已从实验室

论文新能源汽车的现状与发展趋势解析

新能源汽车的现状与发展趋势 摘要:在能源危机和环境污染问题的压力下,寻找替代石油的新能源车成了必然的选择。本文对新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等定义、分类及特点进行了总结,综述了各类新能源汽车最新技术进展及其性能,通过分析新能源汽车应用现状,指出纯电动汽车和燃料电池汽车推广应用需解决的问题,对各类新能源汽车的发展前景进行了展望。 关键词:混合动力汽车,纯电动汽车,燃料电池,技术,现状,应用前景。 1 前言 1.1寻求新动力源的背景 随着世界能源危机和环保问题日益突出,汽车工业面临着严峻的挑战。一方面,石油资源短缺,汽车是油耗大户,且目前内燃机的热效率较低,燃料燃烧产生的热能大约只有35%—40%用于实际汽车行驶,节节攀升的汽车保有量加剧了这一矛盾;另一方面,汽车的大量使用加剧了环境污染,城市大气中CO的82%、NOx的48%、HC 加剧了温室效应,汽车的58%和微粒的8%来自汽车尾气,此外,汽车排放的大量CO 2 噪声是环境噪声污染的主要内容之一。我国作为石油进口国和第二大石油消费大国,污染严重,世行认定的20个污染最严重的城市有16个在中国。国内汽车产品水平与国外差距很大,平均油耗高出10%—30%,排放约为15—20倍,汽车工业面临的压力更大。 《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》已于2009年7月1日正式实施,《规则》强调说明:新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车包括混合动力汽车、纯电动汽车(BEV,包括太阳能汽车)、燃料电池电动汽车(FCEV)、氢发动机汽车、其他新能源(如高效储能器、二甲醚)汽车等各类别产品。 1.2 我国发展新能源汽车的重要意义 (1)发展新能源汽车是国民经济可持续发展的需要 我国用于汽车能源的石油资源是有限的,在几十年后必然会出现枯竭,要大量依赖从

我国混合动力汽车发展现状和建议

更多电动汽车相关资料论文可联系jijimaoioy@https://www.doczj.com/doc/d54897022.html,,与同行共同探讨 动力汽车发展现状和建议 周鹤良 (中国电工技术学会电动车辆专业委员会) 孙立清 (北京理工大学电动车辆工程技术中心、中国电工技术学会电动车辆专业委员会) 魏峰 (中国电工技术学会电动车辆专业委员会) 摘要:近年来,混合动力电动汽车在世界上获得了快速的发展。它不但开始产业化,也在一些国家快速开始商业化。我国的混合动力汽车得到了国家和各级地方政府的高度重视,获得了长足进步。与此同时,丰田与一汽、GM与上汽在混合动力汽车领域的合作,也给我国地混合动力汽车技术和产业地发展提出了前所未有的挑战。国内多家的开发经验值得总结和借鉴。尤其是如何应对国际竞争方面,我们很有必要总结和探讨。中国汽车工业的发展特点,我们在混合动力汽车方面的优势和劣势,我们的最终目标和现阶段的可能目标,发展的速度和质量要求等一系列问题都值得探讨。尤其是我国是一个汽车产品结构复杂的国家,而且随着社会经济的发展,这些也在变化。面对明显的趋势是公路客运和货运的突飞猛进以及家庭轿车的迅速发展,城市公共交通的迫切需求,在混合动力汽车方面该如何应对?本文依据有关资料,对我国混合动力汽车发展的现状加以分析并提出建议供业界参考。 关键词:混合动力汽车;现状;建议 一、背景 自从2001年起我国科技部开始设立“三纵三横”电动汽车专项以来,我国已经按照汽车产品开发规律,在电动汽车关键单元技术、系统集成技术及整车技术上取得了重要进展,建立了国家研发技术标准平台、测试检验平台、政策法规平台以及示范应用平台。到去年底,已经起草完成整车13项新标准、修订5项标准,制定6项关键零部件产品测试规范。在北京、天津、上海、大连已分别建立起包括电动汽车动力蓄电池、驱动电机、燃料电池发动机在内的6个检测基地和试验平台;在北京、武汉、天津、威海等几个城市开展电动汽车商业化试验示范运营,试验运行电动汽车超过60辆。目前,我国电动汽车研发正值热潮,已形成200多家企业、高校和科研院所,2000多名以中青年技术骨干为主组成的稳定研发队伍,申请了超过520项国内外专利。我国在电动汽车领域的核心 1

浅谈混合动力汽车控制策略

浅谈混合动力汽车工作模式和控制策略 王志杰 (福建信息职业技术学院福州,350003) 摘要:依据混合动力电动汽车发展现状,介绍串联式、并联式和混联式的混合动力电动汽车的概况,探讨三种结构方式下的工作模式及其能量流动和几种典型控制策略。 关键词:混合动力汽车;HEV;控制策略; 0 前言 近几十年来,世界各国汽车工业都一直面对能源安全与环境保护两大挑战,为此,各国政府纷纷制定相应的对策,力图开发新一代的清洁节能型汽车。从上世纪90年代开始,全球各大汽公司首先把目光投放到电动汽车研究上,但由于车用蓄电池的能量密度低、质量较大,使得纯电动汽车的续驶里程短且成本较高,很难实现市场化,而混合动力汽车的出现正好解决了这一难题。 混合动力汽车(Hybrid-Electric Vehicel,缩写HEV)是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。混合动力汽车结合了传统和电动驱动系统的特点,即明显减少汽车排放和降低油耗,又有大的行程。 控制策略是混合动力汽车的核心,它根据驾驶员意图和行驶工况,协调各部件间的能量流动合理进行动力分配,优化车载能源,提高整车经济性,适当降低排放,并在不牺牲整车性能的况下,实现两者之间的折中优化。 本文就混合动力汽车工作模式、能量流动和控制策略作了初步的论述,使人们对混合动力汽车技术有一定了解。 1 混合动力汽车技术 1.1串联式混合动力汽车 串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机和电动机三大主要部件总成组成。发动机仅仅用于发电,发电机所发出的电能供给电动机,电动机驱动汽车行驶。发电机发出的部分电能向电池充电,来延长混合动力电动汽车的行驶里程。另外电池还可以单独向电动机提供电能驱动电动汽车,使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。 1.1.1工作模式及其能量流动 1.1.1.1纯蓄电池模式 当混合动力汽车负荷小(空载)时,由电池驱动电动机带动车轮转动,此时的能量流 动如图1所示。 1.1.1.2纯发动机模式 载荷比较大时,则由发动机带动发电机发电驱动电动机带动车轮转动。此时的能量流动如图2所示。 1.1.1.3混合驱动模式 当车处于启动、加速、爬坡的工况时,发动机-发电机和蓄电池共同向电动机提供电能。能量流动图如图3所示。

混合动力汽车及关键技术综述

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/d54897022.html, 混合动力汽车及关键技术综述 作者:程艳 来源:《硅谷》2010年第01期 [摘要]随着能源和污染问题的日益严峻,对混合动力汽车的需求逐渐显现。因此,通过对混 合动力汽车的概念及含义、混合动力汽车的优点、混合动力汽车类型等方面的介绍,论述混合 动力汽车的关键技术。 [关键词]混合动力汽车辅助动力单元关键技术控制策略 中图分类号:TP2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2010)0110164-01 面临环境污染和能源枯竭的双重威胁,包括美国、日本和欧洲在内的世界各大汽车生产国 己相继制定出日益严格的环境法规。传统汽车受到发动机自身技术发展的限制难以满足日益苛刻的法规要求,混合动力汽车的特性决定其在汽车发展过程中起着承上启下角色,是汽车近、中期发展的重点。 1 混合动力汽车概念 混合动力汽车是传统汽车向电动汽车转变的过渡产品。国际电工委员会(IEC)电动汽车技术委员会将混合动力汽车(HEV:Hybrid Electric Vehicle)定义为:有一种以上能量转换器提供驱动动力的混合型电动汽车,也可简单定义为将电力驱动和辅助动力单元(Auxiliary Power Unit, APU)合用到一辆车上。 2 混合动力汽车的优点 混合动力汽车较电动汽车和传统内燃机汽车有以下优点:①电池的容量减小,电动汽车自重过大的矛盾有所减缓;②辅助动力单元(APU)的选用,使混合动力汽车的续驶里程和动力性能可以达到当前内燃机的水平;③虽然辅助动力单元中的原动机会有一定的废气排放产生,但由于原动机主要工作在最佳工况点附近,比传统内燃机汽车在低速、怠速、加速及最高速时内燃机变 工况时的废气排放相比可达到超低排放水平;④制动能量回收系统可节省能量,同时提高制动系统的可靠性和延长制动器的使用寿命;⑤利用原动机输出的动力直接带动车内空调、暖风、制动空压机(或真空泵)、动力转向系统等,无需消耗电池组内有限的电能,保证了乘员的舒适性和 驾驶的轻便性;⑥在某些对汽车废气排放严格限制的地区(如商业中心、旅游区、居民小区等),混合动力汽车可以关闭APU,由纯电力驱动,成为零排放的电动汽车。 3 混合动力汽车的类型

混合动力汽车发展现状及趋势

混合动力汽车成长现状及趋势 令狐采学 摘要 在能源和环境危机的双重压力之下,汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的位置。本文主要对混合动力汽车成长的必定性,及其我国在成长中存在的一系列问题进行了阐发。指出了混合动力汽车的优缺点,并为其在未来的成长中提出了展望。 关键词:混合动力汽车,存在问题,研究前景 引言 随着全球经济的成长,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极年夜的挑战。因此汽车行业不克不及不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。近年来,以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重年夜的进展。可是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池自己的污染等问题,使得电动汽车的成长进度和财产化受到的比较严重的限制。其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。所谓混合动力就是将电念头和帮助动力单位组合作为驱动力,帮助动力单位实际上是一台小型燃料发机或动力发机电组。这样既利用了发念头继续工作时间长,动力性好的优点,又可以阐扬电念头无污染、低噪声的好处。在现阶段,混合动力有很好的成长前景。 1.国内外成长现状 1.1国外成长现状 20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的

重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。其中日本的实力最雄厚。 丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款年夜量生产的混合动力汽车。自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。到7月31日,累计销量已超出268万辆。目前市场上正热销的两款车型辨别为丰田Prius和本田Insight。在4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight被认为同级中最省油,本田CRZ具有运动气概受到人们的关注。日本国内对混合动力汽车财产有长期的成长规划,政府年夜力搀扶财产技术成长,出台一系列税收优惠政策及奖励办法,增进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远成长战略。 美国三年夜汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现财产化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导位置。美国能源部与三年夜汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。9月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。美国混合动力汽车销量达到29.032万辆虽然占美国汽车市场份额只有 2.8%,但从起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车将达到87.2万辆,市场占有率将达到5%。 1.2国内成长现状 目前,我国在新能源汽车的自主立异过程中,坚持了政府支持,以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则,确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”,以整车控制系统、机电驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发规划,通过产学研紧密合作,我国混合动力汽车的自主立异取得了一定进展。 形成了具有完全自主知识产权的动力系统技术平台,建立了混合动力汽车技术开发体系。混合动力汽车的核心是电池(包含电池管理系统)技术。除此之外,还包含发念头技术、机电控制技术、整车控制技术等,发念头和机电之间动力的转换和衔接也是重点。

【完整版】2020-2025年中国混合动力汽车HEV行业经营发展战略及规划制定与实施研究报告

(二零一二年十二月) 2020-2025年中国混合动力汽车HEV行业经营发展战略制定与实施研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业经营发展战略概述 (8) 第一节企业经营发展战略的重要性及意义 (8) 一、是决定企业经营活动成败的关键性因素 (8) 二、是实现企业快速、健康、持续发展的需要 (8) 三、是企业实现自己的理性目标的前提条件 (9) 四、是企业长久地高效发展的重要基础 (9) 五、是企业充满活力的有效保证 (9) 六、是企业及其所有企业员工的行动纲领 (10) 七、是企业扩展市场、高效持续发展的有效途径 (10) 八、是执行层行动的指南 (10) 第二节制定实施企业经营发展战略的作用 (10) 一、有助于企业准确判断外在危机和机遇 (11) 二、有助于明确企业核心竞争力 (11) 三、有利于提升企业的持久竞争力 (11) 四、有助于企业找准市场定位 (11) 五、有助于企业内部控制、管理与执行 (12) 六、有助于优化资源,有利于实现资源价值最大化 (12) 七、有助于增强企业的凝聚力和向心力 (12) 八、有助于优化整合企业人力资源,提高企业效率 (12) 九、有助于建立品牌形象,明确目标市场 (13) 十、有助于激励员工积极主动地完成目标 (13) 第三节企业经营发展战略的特性 (13) 一、全局性 (13) 二、纲领性 (13) 三、长远性 (14) 四、导向性 (14) 五、保证性 (14) 六、超前性 (14) 七、竞争性 (14) 八、稳定性 (15) 九、风险性 (15) 第二章市场调研:2018-2019年中国混合动力汽车HEV行业市场深度调研 (16) 第一节混合动力汽车HEV市场概况 (16) 第三节2018-2019年全球混合动力汽车HEV行业发展情况分析 (19) 一、全球HEV市场销量及区域分布 (19) 二、全球主要市场HEV渗透率 (20) 三、全球HEV市场格局 (21) 第三节2018-2019年全球主要国家混合动力汽车HEV行业发展情况分析 (23) 一、美国市场:HEV销量与油价强相关 (23) 二、日本市场:增速已放缓,税收减免对HEV销量有促进作用 (25) 三、欧洲市场 (27)

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