c轿车微混合动力系统和轻度混合动力系统综述
1引言
节能和环保是目前车用动力系统发展的两大主题。混合动力技术是联结现有车用内燃机节能环保技术与新能源汽车技术之间的桥梁。根据电功率占输出功率的比例，混合动力系统的演化进程表现为：微混合—轻混合—深混合—全混合，如图1所示。
图1 混合动力系统演化进程
“微混合”具备自动启停、怠速关机功能；“轻混合”以并联式混合动力发动机为主体；“深混合”以混联式为特征；随着电功率的比例逐步提高，混合程度不断增强，最终过渡到可充电式的串联式“全混合”。
图2 混合动力系统的不同构型
混合动力系统按构型可分为串联混合动力、并联混合动力和串/并联混合动力，如图2所示。微混合动力系统和轻度混合动力系统的构型多采用并联，本报告将进行详细介绍。
2微混合动力系统
2.1构型
微混合动力系统的典型代表是皮带轮式的启动/发电一体化电机，即BSG （Belt-Driven Integrated Starter Generator)，其结构如图3所示。BSG系统在发动机曲轴前端安装一个启动/发电一体化电机，电机和曲轴通过皮带进行传动。
图3 BSG系统示意图
BSG电机逆变器可以使用14V或者42V电压，当采用14V系统时，图3中的DC/DC可以略去，电机电源网络与传统14V网络相同，系统改动很小。
2.2 功能：能够实现发动机自动启停
●自动起停：车速为0，则迅速停止发动机；制动踏板抬起，则迅速启动
发动机；
●启动迅速、安静、平稳：在0.4秒内将发动机安静拖动至600rpm以上；
●低温启动能力强：具有传统发动机所没有的低温快速起动的能力；
●发电功率大，效率高：和传统的发电机相比，能够带动车上更多的电器
和电子负载，同时发电效率提高到约85%；
●可以降低油耗：可为节油做出突出贡献，可降低油耗6%~10%，在象北京
这样的交通拥挤的大城市油耗可以进一步降低；
●优化发动机控制：为减少排放，发动机水温/催化器温度未达到设定值时，
不停止发动机。
2.3成本
BSG系统无需对传统车辆进行大范围改动，尤其是14V系统，只需将传统发电机和启动机更换为ISG电机，技术改造简单易行，改造成本很低，产业化的可能性很大。BSG系统也可以进一步采用42V的电池。42V的电池系统比14V电池系统的成本大，但能够进一步提高BSG的功率范围，和其它深混合或者全混合动力系统相比，也具有足够的优势。
2.4国内外BSG系统举例
2.4.1 法国的法雷奥（VALEO）的StARS微混合动力系统
法雷奥主要从五个重要领域改进车辆燃油经济性，分别是功率需求、热管理、传动自动、混合化和发动机运转，如图4所示。其中，微混合StARS系统（Starter-Alternator Reversible System）是混合化的重要内容。
图4 法雷奥改进车辆燃油经济性的五个重要领域
StARS系统的主要部件如图5所示，有可逆电机、电力电缆和电机逆变器。该系统可以在停车后立即关闭引擎，因此，在因红灯或交通阻塞而使汽车停下时，该技术可节约燃料、降低污染。只要一挂档或放开刹车，汽车就会快速安静地自动重启。此项自动启停的创新技术减少了大气污染，同时燃料消耗平均降低了12%。这种微混合系统目前用于雪铁龙 C2 和 C3 刹车和启动装置。
雷诺原型车上安装法雷奥StARS系统后，城市工况下的二氧化碳排放和燃油消耗量各降低了10%，混合工况下则各降低6%，如图6所示。
图7是法雷奥的混合动力技术路线，微混合动力系统是混合化的第一步。如果StARS系统的成本和收益总和为100%，那么付出20%的成本，就可获得80%的
收益。法雷奥的StARS系统在欧洲产品类中赢得2006年汽车供应商杰出贡献奖。
图5 法雷奥StARS系统主要部件
图6 典型城市轿车上StARS系统对排放和油耗的改善
图7 法雷奥的混合动力技术路线
2.4.2 通用Saturn VUE 混合动力系统
图8 通用Saturn VUE 混合动力系统
美国通用汽车公司于2006年底在其Saturn VUE 2007款多功能车平台上安装了皮带式启动电机发电机系统，并实现了量产。
尽管通用公司的皮带式启动电机发电机系统并不是第一个实现的量产的系统（法国雪铁龙等公司在其前已将此技术量产），但其举动已充分表明了世界汽车工业界对此项技术的重视和对此技术未来市场的看好。系统构成如表1。
Saturn VUE 系统特点：
● 最大限度的利用了皮带式系统的功率(5kW)，并设计了可靠的张紧系统，
保证皮带系统在恶劣环境下的打滑问题；
● 由于系统功率大，可充分实现快速启停发动机(取消怠速)、减速倒拖断
油、制动能量回收、智能电池充电等混合动力功能。其混合动力功能原发动机控制算法改进
2.4L 四缸发动机，
164马力@6300r/min
先进镍氢电池，具有自动切
断保护功能 先进的双向张紧尼
龙皮带
带有三相电缆的ISG 带有DC/DC 转换器和逆变器的功率电子 改进的带有助力泵的自
动变速器
理如图9所示；
●解决了与AT变速器一起使用的一些问题；
●系统虽然功能丰富，但系统成本更高，与14V系统（如奇瑞BSG系统）
相比更适合于高档轿车。
图9 通用Saturn VUE混合动力系统功能一览
2.4.3 奇瑞BSG系统
奇瑞于2005年在汽车清洁能源展览会上展出了配备皮带式启动电机发电机微混合系统的轿车。其系统主要配置参数如表2。
该系统的主要特点：
●系统电机通过皮带于发动机连接，可实现发动机快速启停，从而实现怠
速停车功能；
●系统电机功率为2kW，仅为满足快速启停发动机的需要。这样电力供应
仍可以采用现有的14V系统，省去了高压系统中DCDC及高压蓄电池等
部件；
电池则采用价格相对便宜性能优越的VRLA铅酸电池，于现有系统兼容，且成本低于NiMH电池。
因此，此系统结构简单、重量轻、对整车原有结构改动很小、成本低，适用于对价格较为敏感的经济车型。
3轻度混合动力系统
3.1 构型
轻度混合动力系统的典型代表是曲轴集成式ISG(Integrated Starter Generator)，其结构如图10所示。曲轴集成式ISG系统将盘式一体化启动机/发电机直接安装在内燃机曲轴输出端(ISG转子与曲轴联结)，取代了飞轮以及原有的启动机和发电机。
根据ISG电机控制系统电压不同，可以将ISG系统分为低压系统和高压系统,如图11所示。
图10 曲轴集成式ISG系统示意图
(a)低压系统
(b)高压蓄电池直接连接高压系统
(c)36V蓄电池中间DC/DC高压系统
图11 曲轴集成式ISG电力系统结构
对于小功率ISG电机，直接使用36V蓄电池与DC/AC逆变器相连，构成低压（42V）系统，图11a，结构简单成本低。对于高压（>200V）电力系统有两种结构，如图11bc。由于传统轿车12V电器系统的存在，两种方案均需配备单向DC/DC 为现有12V蓄电池充电。方案b是通过高压蓄电池直连DC/AC逆变器为电机供电。电池电压不仅应满足电机电压，电池功率还应满足电机最大功率。因此所需电池为高压功率型蓄电池。这种方案虽然结构简单，但对电池要求较高。方案c是通过中间DC/DC使用低压36V蓄电池为高压系统供电，对电池电压要求大大降低。并通过在高压母线上并联超级电容以满足短时电机功率需求。与方案a相比，此方案对电池的要求大大降低为低压能量型，但增加了高压双向DC/DC和超级电容等部件。
3.2功能
3.2.1 发动机自动启停
●车速为0，则迅速停止发动机；刹车踏板抬起，则迅速启动发动机；
●在0.5秒内(低温-29℃在0.8秒内)将发动机安静拖动至750rpm以上；
●发电效率提高到约88%；
●可为节油做出突出贡献，降低油耗7%；
●为减少排放，发动机水温/催化器温度未达到设定值时，不停止发动机。
3.2.2 加速/超车助力
●改善发动机扭矩特性，提供更好的加速能力，如图12所示；
●优先使用电机提供加速扭矩，减少发动机动态过程，对于降低油耗、减
少排放具有重要贡献；
●当需求扭矩超出原有发动机能力时，电机/发动机同时出力；
●系统总体功率为发动机功率+电机功率之和。
(a)汽油机(b)柴油机
图12 曲轴集成式ISG系统改善发动机扭矩特性
3.2.3 巡航：优化发动机效率/排放，高效率发电
●根据发动机工作点，调整电机发电扭矩，使发动机工作在经济区(高负
荷区)，同时避开排放恶化区域(小负荷/外特性区)；
●将这部分电能储存起来，用于将来启动发动机或加速助力；
●电力电子/电池系统的能量存储效率应尽量高，以免浪费能量；
●发动机/电机需要进行扭矩协调控制，以保证发动机输出扭矩不变。
图13 曲轴集成式ISG系统巡航功能
3.2.4 制动：能量回收+发动机断油
●将白白浪费掉(通过制动器转换为热)的车辆动能回收，储存在电池中，
供今后使用；
●为节油做出突出贡献，通过制动一项，可降低燃油消耗7~8%；
●为保证制动安全，原有机械制动器仍然保留；
●制动过程中发动机断油(但依旧被动旋转)，减少油耗；
●制动过程结合停缸技术，关闭气门，进一步减少功耗；
●如果电池SOC过高，为保证电池安全，则禁用制动能量回收功能；
●城市工况中存在大量轻度制动过程。
3.2.5 发动机减排量
●通过电机进行低速扭矩补偿，改善发动机低速扭矩特性，改善超车性能；
●通过电机高速扭矩输出，改善了车辆的超车特性；
●因此，发动机的输出功率只需满足稳态巡航需求即可，大大降低了对发
动机的功率需求，从而减少发动机排量，减少油耗，为降低油耗作出了
第三个重要贡献。
3.3 成本
曲轴集成式ISG系统的成本主要在DC/DC、电机及其逆变器和蓄电池，带超
级电容的系统则还增加了超级电容的费用。相比于皮带式ISG，曲轴集成式成本有所增加；但和深混合及强混合系统相比，由于ISG轻度混合系统所需要的电机和蓄电池功率均较小，因此成本又相对较低。
3.4 国内外ISG系统举例
3.4.1日本本田IMA混合动力系统
图14 本田IMA混合动力系统
日本本田公司早在2001年就在其Civic轿车上推出了配备IMA(Integrated Motor Assist )系统的混合动力版本，并实现了量产。并于2003年和2005年分别在其Civic和Accord上推出了安装此IMA系统的混合动力轿车。最近，在最新的2006版Civic和2007版Accord上，本田公司又对其混合动力系统进行了升级。
所有本田公司推出的混合动力轿车都是基于其IMA混合动力系统。此系统即ISG系统，通过在发动机飞轮处安装电机构成轻度混合动力系统，实现快速启停、发动机助力、制动能量回收、倒拖断油等功能。其IMA系统可谓现今最成熟的量产ISG系统。系统配置如表3。
该混合动力系统的特点：
●发动机配备了3阶段可变气门正时系统(3 Stage i-VTEC)，根据发动机
转速，可切换进排气凸轮轴正时。并可实现完全关闭气门，禁止发动机
换气，从而完全消除发动机的泵气损失功率。在高速车辆减速，发动机
倒拖工况中配合断油功能一起实现了发动机停缸技术，从而最大程度上
减少了发动机油耗。如图15所示；
(a)
(b)
图15 本田IMA混合动力系统3阶段可变气门正时系统
●经过几轮系统优化设计，在保持系统性能的前提下将系统部件体积、重
量很大程度上的简化到了最小；
●综合能量管理。将混合动力的加速助力、制动能量回收、智能高效率充
电、快速启停功能与发动机的i-VETC功能结合协调控制，实现了整车
经济性、排放和动力性的优化控制。其功能原理如图16所示；
图16 本田IMA混合动力系统功能原理图
●虽然功能丰富，改善经济性、动力性及排放潜力大，但系统成本与皮带
式系统相比要高很多。
3.4.2奇瑞ISG混合动力系统
奇瑞于2005年在汽车清洁能源展览会上展出了配备曲轴集成式启动电机发电机轻度混合系统的轿车。其系统主要配置参数如表4。
该系统的主要特点：
●电机替代了原有发动机的飞轮及飞轮壳，通过曲轴直接进行扭矩输出；
●系统功率为10kW，可实现快速启停发动机、加速助力、制动能量回收功
能，从而在改善发动机动力性、经济性和排放上比皮带式系统提供了更
大的潜力；
●但由于系统功率大，需要采用144V高压电力系统，并采用高压NiMH动
力蓄电池及DCDC变换器，增加了系统成本。
4国内技术路线建议
发展我国混合动力有两条技术路线值得重视：一是轿车混合动力的模块化。通过功能模块的发展与组合逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合（micro-hybrid）”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合(mild-hybrid)”和以混联式为特征的“全混合(full-hybrid)”，随着电功率的比例逐步提高，最终过渡到串联式“可充电混合(plug-in-hybrid)”。二是城市客车混合动力系统的平台化。发电机组+驱动电机+储能装置构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的辅助动力总成(APU)适应从汽、柴油内燃机到氢能燃料电池各种不同的能源动力转化装置，形成油—电、气—电、电—电各种不同混合动力，促进动力系统的平稳过渡与转型。
我国城市道路和市内交通状况比较适合发展混合动力汽车，从技术路线选择上建议轿车从BSG和ISG开始，逐步发展到深度混合动力，而对于客车如城市公交车，则从串联式混合动力开始，逐步向具有可充电功能的Plug-in混合动力方向发展。
4.1 轿车混合动力发展路线建议
由于自动启停和制动能量回收功能只在频繁启停车辆的工况下才能发挥最大效用，因此微混合动力和轻度混合动力系统主要面向城市轿车。
从传统内燃轿车向混合动力的转变过程中，市场化进程受到的主要障碍之一就是成本。因此，应首先发展超低成本的皮带式BSG混合动力系统，采用小功率ISG电机和蓄电池，电机控制器使用通常的14V网络。超低成本的14V-BSG 系统逐渐被人接受时，进一步将电机控制电压提高到42V，提高其效率，改善燃油经济性。BSG混合动力系统比传统内燃汽车的成本增加不多，可面向各种类型城市轿车。随着蓄电池和超级电容技术的发展和成本降低，将ISG电机和蓄电池的功率增大，并引入超级电容优化系统的结构和性能，逐步过渡到曲轴集成式ISG系统。曲轴集成式ISG系统由于系统部件较多，受成本限制，主要面向中高档轿车。
4.2 客车混合动力发展路线建议
以城市车辆为重点，加大各种混合动力公交车辆的开发、示范和推广。“发电机组+驱动电机+储能装置”构成的串联式混合动力系统技术平台是一个基本的
技术平台，不仅能够应用于以内燃机为原动机的传统概念汽车，也能应用于以氢能燃料电池系统为动力的新能源汽车，更是纯电动汽车的重要技术基础，未来通过扩大电池容量，方便地过渡到一各种能源为基础的可充电式混合动力汽车。因此通过建立以串联式混合动力系统为基础的统一平台，通过平台化、系列化实现规模化，通过规模化推动高端技术——燃料电池汽车商业化。
4.3 电力供应基础设施发展路线建议
以我国在世界上独一无二的年产销量超过千万辆的电动自行车产业为基础，改变传统的汽车文化习惯并修定相关的标准法规，以微型车为主体，通过发展适合我国国情、具有我国特色的微型纯电动车辆，带动供电基础设施的发展。
附录：美国关于限制怠速的相关法规
中文译版
2001年5月，美国国家能源政策要求美国环保署与货车运输工业合作，减少卡车在州际公路怠速停车时的排放和降低燃油消耗，比如使用电动或辅助能量单元，以减少输送石油燃料的需求。国家能源政策的完整版本可以从https://www.doczj.com/doc/e016164204.html,/energy/下载。
高效运输伙伴计划，是美国环保署和货运工业的自主合作计划，旨在提高能源效率和能源安全，有效降低空气污染和温室效应，其重要内容之一是限制发动机怠速。该伙伴计划建立了基于市场的强大激励体制，要求船运、货运和铁路公司改善其在货运过程中的环保性能。高效运输伙伴计划提高能源效率，节省开支，降低温室气体排放，改善空气质量。
2003年，加利福尼亚空气资源委员会(CARB) 采纳了关于学校公交车空气传播毒素的控制措施，以限制学校公交车和其它车辆（不管使用何种燃料）在学校附近的怠速。学校公交车、运输车和商用车一旦到达学校，不管学校是否正在开课，驾驶员必须关闭发动机，且在离开前30秒不能启动。如果停在离学校100英尺的范围内，学校公交车驾驶员应关闭发动机且在离开前30秒不能启动，而运输车和商用车的连续怠速时间不能超过5分钟。离学校大于100英尺的地方，学校公交车每次停车连续怠速时间不能超过5分钟，交通堵塞或操作残疾人等有特殊需求的人所必需的气候控制仪器除外。
2004年，加利福尼亚空气资源委员会(CARB) 采纳了另一空气传播毒素的控制措施，限制重型柴油车的怠速，以降低柴油微粒、其它有毒气体及空气污染物的排放。该类车辆驾驶员应确保车辆的主要发动机或其柴油驱动辅助功率系统，在任何位置处于怠速状态不能超过5分钟，特殊情况除外。
英文原版
In May 2001, the President's National Energy Policy directed EPA to "develop ways to reduce demand for petroleum transportation fuels by working with the trucking industry to establish a program to reduce emissions and fuel consumption from long-haul trucks at truck stops by implementing alternatives to idling, such as electrification and auxiliary power units at truck stops along interstate highways."
A full copy of the National Energy Policy(3.1M PDF, 170 pp.) is available from https://www.doczj.com/doc/e016164204.html,/energy/
Reducing engine idling is an important component of EPA's SmartWay Transport Partnership, a collaborative voluntary program between EPA and the freight industry that will increase the energy efficiency and energy security of our country while significantly reducing air pollution and greenhouse gases. The Partnership creates strong market-based incentives that challenge companies shipping products, and the truck and rail companies delivering these products, to improve the environmental performance of their freight operations. SmartWay Transport partners improve their energy efficiency, save money, reduce greenhouse gas emissions, and improve air quality.
In 2003, CARB adopted a school bus ATCM that regulates the idling of school buses and other vehicles, regardless of fuel type, near schools (grades K-12). On arrival at schools, whether in session or not, school bus, transit bus, and commercial vehicle drivers must turn off their engines and may not turn them on more than 30 seconds before leaving. If stopped within 100 feet of a school, school bus drivers must turn off their engines and restart no more than 30 seconds before departing, while transit buses and commercial vehicles may idle no more than 5 consecutive minutes. At locations more than 100 feet from schools, school buses may idle no more than 5 consecutive minutes per stop, except in traffic or to operate climate control devices and equipment required by persons with disabilities or special needs.
In 2004, CARB adopted an Airborne Toxic Control Measure (ATCM) to limit heavy duty diesel motor vehicle idling in order to reduce public exposure to diesel PM and other toxic air contaminants (TACs) and air pollutants.
With some exceptions, the driver of a vehicle subject to this measure may not idle the vehicle's primary engine or operate its diesel-fueled auxiliary power system (APS) for more than 5 minutes at any one location.
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
《新能源汽车》课程标准 课程名称：新能源汽车 适用专业：汽车检测与维修技术 教学模式：项目化教学 总学时：32 实践学时：6 第一部分前言 一、课程性质 《新能源汽车标准》课程是汽车电子专业一门介绍标准的专业选修课，收录了截止至2014年4月1日我国颁布的新能源汽车专项检验标准。通过本课程的教学，要求学生了解涉及新能源汽车的动力电池、电机电控、零部件、安全要求、性能实验、定型实验等领域的国家及行业专项检验标准，为今后的专业生涯打下基础。要求学生在学习中给予足够的重视。 先修课：《汽车电工电子基础》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车底盘构造与维修》、《汽车电器设备检测与维修》； 后续课程：《顶岗实训》、《毕业设计》、《汽车维修实训》。 二、课程设计理念 1.课程采取教、学、做一体化的教学模式； 2.构建以“岗位职业能力和综合素质培养”为主线的教育； 3.推进基于工作工程的课程开发与设计、推进项目教学法； 4.加强校企合作，坚持产学研相结合。 三、课程设计思路 本课程是采用教师为主导、学生为主体的教学方法，将理论知识融入学生操作训练过程中，使学生会新能源汽车电池系统的检验、安装；新能源汽车电机系统的检验、安装；新能源汽车控制系统的检验、安装及新能源汽车的故障分析与排除和新能源汽车系统的生产工艺文件制定。充分体现课程的职业性、实践性和开放性。将对应的技能训练分为以下几个环节： （一）课堂操作示范。课堂上示范讲解。 （二）课堂模仿操作：学生模仿老师的操作方法，进行现场测量。
（三）学生课外作业：由教师提出一个作业要求，要求学生完成，学生分小组讨论，最后得出结果。 （五）作业展示结果：分小组展示作业结果，，学生和教师共同评价结果。 第二部分课程目标 一、课程目标 对于汽车电子专业的学生，新能源汽车技术课程是汽车电类课程的延伸课程，要求在学习中给予足够的重视。学生通过理论和实践的学习，掌握新能源汽车原理与构造知识；新能源纯电动车电气结构基础知识；新能源混合动力车电气结构基础知识；会新能源汽车电子故障分级与诊断；具有新能源汽车动力系统安装、检测、调试能力。为学生今后顶岗实习，完成各种常见电路的设计和维修打下坚实基础。通过学习和训练，并能达到中级汽车维修电工和汽车装配工水平。 二、职业能力目标 （一）、知识目标 1. 掌握新能源汽车原理与构造知识；； 2. 熟悉新能源纯电动车电气结构基础知识；； 3. 熟练掌握新能源混合动力车电气结构基础知识；； 4. 新能源汽车电子故障分级与诊断知识；； 5. 熟练掌握新能源汽车电子维修知识。 （二）、能力目标 1. 有较强的自学能力，能及时了解和掌握新能源汽车电子技术的新发展、新成就； 2. 新能源汽车动力系统安装、检测、调试能力； 3. 新能源汽车混合动力和纯电动系统安装、检测、调试能力与管理岗位。 （三）、素质目标 1. 具有坚定正确的政治方向，热爱祖国，拥护党和国家的路线、方针和基本政策； 2. 具有健康的世界观、人生观、价值观和良好的公德与职业道德； 3. 具有团队协作精神、吃苦精神、奉献精神和创新精神；； 4. 具有良好的心理素质、健全的体魄和人文素养； 5. 爱岗敬业，严格执行工作程序、工作规范、工艺文件和安全操作规程。
作业混合动力汽车的类型特点关键零部件的选型（发动机电机电池）动力匹配原理及能量控制策略 混合动力汽车类型 从能量流到混合动力系统输出轴的流经路线，可将混合动力汽车分为串联式、并联式、混联式和复合联接式四种。 1.串联式(SHEV)驱动系统的典型结构与基本组成部件如下所示，主要由发动机、发电机和电动机组成，原动机一般为高效内燃机。发动机直接驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。电池在发动机输出和电动机需求功率间起到调峰调谷的作用。为了满足汽车在起动、加速时的大功率需求，在串联式结构中还有加超级电容等功率密度较大的蓄能装置，在制动能量回收时也起到快速回收能量的作用。 图表1串联式 2.并联式(PHEV)的布置如下所示，其特点是动力系有两种动力源——发动 机和电动机。当汽车加速、爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动系提供动力；一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。并联式HEV 能设置成用发动机在高速公路行驶模式，加速时由电动机提供额外动力。 图表2并联式 3.混联式(SPHEV)如下所示，这种布置形式包含了串联式和并联式的特点， 即功率流既可以象串联式流动，又可象并联式流动。它的动力系统包括发动机、发电机和电动机。根据助力装置不同，它又可分为发动机为主和电机为主两种。在发动机为主形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源，日产公司(Nissan)Tino属于这种情况。在电机为主形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源，Toyota Prius HEV就属于这种情况。这种结构的优点是控制灵
活方便，缺点是结构相对复杂。 图表3混联式 4.复合联接式(CHEV)的布置形式的混合动力汽车结构相对复杂，主要出现在双轴驱动的HEV中。在这种联结形式中，HEV前轴和后轴之间没有传动轴连接，它们分别由动力部件驱动，从而实现四轮驱动，如图卜5所示，。它的动力系统由一个完整的前述混合动力系统和独立的轮毂电机组成。根据布置位置不同，复合式分为两种。一种是前轴由混动系统驱动，后轴由电机驱动型，丰田公司的Prius THS-C采用的就是这种形式；另一种是前轴由电机驱动，后轴由混动系统驱动，通用公司的Precept HEV采用这种形式。这种四轮驱动的缺点是结构复杂，成本较高；优点是动力性和越野性能好，尤其在制动时，前后轴电机都可同时作为发电机回收制动能量给蓄电池充电。这种双轴驱动系统的特有的特点是轴平衡能力，在混合驱动端车轮滑动时，该端的电机能作为发电机来吸收发动机过剩的输出功率。 图表4复合联结式 混合动力汽车特点 混合动力汽车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。通过在混合动力汽车上使用电机，使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控，而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作，从而降低油耗与排放。
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
新能源汽车发展现状及趋势 新能源汽车是全世界正在进行研究的热点项目，世界汽车大国如中国、日本、美国、 德国等都投入了大量的人力、财力进行相关的研究和推广。在当今社会，汽车已经和每个人的生活息息相关，也是国内外科技实力竞争的一个关键点。发展新能源汽车是解决全球能源和环境系统严峻问题的必由之路，是汽车行业技术和产业革新的必然趋势。 发展新能源汽车对解决能源和环境系统问题以及提高国家的综合能力具有非常重要 的意义。一方面解决能源短缺、环境污染、气候变暖等全球汽车行业面对的共同问题。 近年来，我国汽车产业发展迅速，国内汽车保有量呈递增趋势。预计2015年的汽车保 有量将达到1.5亿辆，2020年中国的汽车保有量更是将达到2亿辆以上。传统汽车在 行驶过程中会产生大量的有害气体，排放的污染物有碳氢化合物、氮氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等，对人类健康也有很大的影响。此外，传统汽车主要采用燃油发动机，排放大量的温室气体，影响全球的气候变化。现有的车用内燃机的动力技术的改进处于一种渐进式的状态，进展缓慢，已经不能应对环境、能源系统的挑战，汽车行业亟待一场革命性的技术变革。 另一方面，汽车产业对一个国家的经济发展起到了巨大的作用，带动钢铁、机械加 工、电子等多个行业的发展，容易形成产业集群，是提升一个国家国际竞争实力的重要因素。相对于欧美国家，我国的汽车工业起步较晚，一直采取以市场换技术的方式推动汽车行业的发展，没有形成原始创新的技术，没有形成自己的关键技术。新能源汽车方面，世界各国处于同一起跑线上，我们国家只有大力发展新能源汽车，才能在汽车工业上实现“弯道超车”，才能有机会与西方发达国家在汽车工业上一较高下。 1新能源汽车的定义及种类 根据我国《汽车产业发展政策》的有关规定，国家发展和改革委员会制定了《新能 源汽车生产准入管理规则》（后文简称《规则》），提出了新能源汽车的新概念。实用非常规车用燃料来作为动力源的汽车便是新能源汽车，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，汽车拥有先进的理论和技术，结构也较为新颖。《规则》还指出：新能源汽车包括纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、混合动力电动汽车（HEV ）、燃料电池电动汽车（FCEV ）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。新能源汽车出现以来，动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。这也是当前世界各国主要的研究方向。 混合动力汽车在汽车上配置了两种动力系统，一般是在传统燃料的动力系统基础上 再匹配发电机、电动机等以电能为动力的系统。在混合动力汽车中，电能的来源主要有三种方式，一是采用外部充电，即通过充电桩直接给汽车中的蓄电池充电。二是采用能量回收装置，在车辆运行过程中将制动时、下坡时、怠速时的能量回收，转换为电能存储在蓄电池中。三是采用前述两种方式的组合，既可以直接给蓄电池充电，也配有能量回收装置。 纯电动汽车，从字面就可以看出，该类汽车采用电能为唯一的动力来源，无需内燃机或其它动力装置。纯电动汽车只有电能一种动力来源，在行驶过程中没有尾气排放，也不会形成二次污染，是一种“干净”的汽车。纯电动汽车由于受续航里程、充电桩的数量及位置的影响，目前主
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)
混合动力电动汽车中电力电子技术应用综述 1 引言 电力电子技术是研究应用电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门由电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴边缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是[1>：（1）电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等； （2）电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用； （3）电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。 电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油危机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC／DC和DC／AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域[2>。 2 混合动力电动汽车简介 当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。 电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验室开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。 2.1 各种类型电动汽车特点及其发展 根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电池电动汽车或纯电动汽车(Battery Electric Vehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle）和混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle）。 纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的，但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破，因此，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的； 燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命长等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到了限制； 混合动力电动汽车是同时采用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来，世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发，日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。 以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例，所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平，自1997年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始，其后又在2002年推出了混合动力面包车，该车混合动力系统采用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年，丰田又推出了新一代Prius，也被称为“新时代丰田混合动力系统统——THS II”（见图1），节能效果可达到100km油耗不足3L。从2004年开始，丰田公司向欧洲市场推出了一款新的Lexus RX型豪
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。
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。
混合动力驱动方式、 简介
混合动力汽车的驱动方式 3.1混合动力汽车的定义 国际电子技术委员会(International Electro-technical Commission,简称IEC)对混 合动力车辆的定义为：在特定的工作条件下，可以从两种或两种以上的能量存 储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。其中至少有一种存储器或转化器要安装在汽车上。混合动力电动汽车(HEV)至少有一种能量存储器、能量源或能量转化器可以传递电能。串联式混合动力车辆只有一种能量转化器可以提供驱动力，并联式混合动力车辆则不止一种能量转化器提供驱动力。” 3.2混合动力汽车的驱动类型 根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类： 一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发 电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动 能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库， 只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需 要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。 二是并联式混合动力系统。并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的 内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独 工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路 况。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联 结方式。 三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和 电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮 式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式 混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的
我国新能源汽车发展现状及趋势 目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面
临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重 要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。 日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略，目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%，为了
混合动力汽车的驱动方式 3.1 混合动力汽车的定义 国际电子技术委员会(International Electro-technical Commission，简称IE C)对混合动力车辆的定义为：“在特定的工作条件下，可以从两种或两种以上的能量存储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车。其中至少有一种存储器或转化器要安装在汽车上。混合动力电动汽车（HEV）至少有一种能量存储器、能量源或能量转化器可以传递电能。串联式混合动力车辆只有一种能量转化器可以提供驱动力，并联式混合动力车辆则不止一种能量转化器提供驱动力。” 3.2混合动力汽车的驱动类型 根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类：一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。 二是并联式混合动力系统。并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。 三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结
混合动力电动汽车中电力电子技术应用综述 作者：张立伟胡广艳游小杰郑琼林时间：2008-01-14 来源:电子元器件网浏览评论推荐 给好友我有问题 关键词：电动汽车混合动力功率电子交流驱动逆变器汽车电子 摘要：文章综述了混合动力电动汽车的发展和基本结构，在此基础上，结合丰田汽车公司的最新一代混合动力电动汽车Prius THS Ⅱ，介绍了电力电子技术在混合动力电动汽车上的具体应用情况。最后，结合混合动力电动汽车的实际情况，提出了需要重点解决的问题。 关键词：电动汽车混合动力功率电子交流驱动逆变器 1、引言 电力电子技术是研究电力半导体器件实现电能变换和控制的学科，它是一门电子、电力半导体器件和控制三者相互交叉而出现的新兴缘学科。它研究的内容非常广泛，主要包括电力半导体器件、磁性材料、电力电子电路、控制集成电路以及由其组成的电力变换装置。目前，电力电子学研究的主要方向是： （1）电力半导体器件的设计、测试、模型分析、工艺及仿真等； （2）电力开关变换器的电路拓扑、建模、仿真、控制和应用； （3）电力逆变技术及其在电气传动、电力系统等工业领域中的应用等。 电动汽车（EV）作为清洁、高效和可持续发展的交通工具，既对改善空气质量、保护环境具有重大意义，又对日益严重的石油包机提供了解决方法；同时，电动汽车作为电力电子技术的一个新的应用领域，涵盖了DC/DC和DC/AC的全部变换，是实用价值非常高的运用领域。 2、混合动力电动汽车简介
当前世界汽车产业正处于技术革命和产业大调整的发展时期，安全、环保、节能和智能化成为汽车界共同关心的重大课题。为了使人类社会和汽车工业持续发展，世界各国尤其是发达国家和部分发展中国家都在研究各种新技术来改善汽车和环境的协调性。 电动汽车作为21世纪汽车工业改造和发展的主要方向，目前已从实验开发试验阶段过渡到商品性试生产阶段，世界上许多知名汽车厂家都推出了具有高科技水平的安全或环保型号概念车，目的是为了引导世界汽车技术的潮流。 2.1各种类型电动汽车特点及其发展 根据所使用的动力源不同，电动汽车大致可分为三类：蓄电波电动汽车或纯电动汽车(Battery Electric Vehicle)、以氢气为能源的燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle）和混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle）。 纯电动汽车是单独依靠蓄电池供电的，但目前动力电池的性能和价格还没有取得重大突破，因此，纯电动汽车的发展没有达到预期的目的； 燃料电池电动汽车具有能量转化率高、不污染环境、使用寿命等不可比拟的优势。但是由于目前燃料电池技术和研究还没有取得重大突破，燃料电池电动汽车的发展也受到了限制。 混合动力电动汽车是同时采用了电动机和发动机作为其动力装置，通过先进的控制系统使两种动力装置有机协调配合，实现最佳能量分配，达到低能耗、低污染和高度自动化的新型汽车。自1995年以来，世界各大汽车生产商已将研究的重点转向了混合动力电动汽车的研究和开发，日本、美国和德国的大型汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力电动汽车。{{分页}} 以作为混合动力电动汽车研发前沿的丰田汽车公司为例，所开发的混合动力电动汽车已达到实用化水平，自1997年所推出的世界上第一款批量生产的混合动力电动汽车Prius开始，其后又在2002年推出了混合动力面包车，该车混合动力系统采用了世纪首次批量生产的电动四轮驱动及四轮驱动力/制动力综合控制系统。2003年，丰田又推出了新一代
南京理工大学 毕业设计(论文)外文资料翻译 学院：机械工程学院 专业（方向）：车辆工程 姓名：狄豪 学号：912101560112 附件： 1.外文资料翻译译文；2.外文原文。 外文出处：By C. C. Chan, Fellow IEEE,Dr. Chan is a Fellow of the Royal Academy of Engineering, U.K., the Chinese Academy of Engineering, The Ukraine Academy of Engineering Sciences, IEE, and HKIE. 指导老师评语： 翻译质量：。 签名： 年月日
附件一：外文翻译 电气与艺术的结合，混合动力和燃料电池汽车 ——凭借其卓越的燃油经济性和性能，混合动力汽车将有可能在未来几年普及。控制理论的进一步发展为混合动力车进步起了至关重要的作用。 摘要：考虑到燃油经济性和对排放的更严格的法律法规，还有全球变暖的现象和对能源资源的限制，混合动力电动车和燃料电池车吸引了越来越多的汽车制造商，政府，和客户的关注。这类汽车的研究和开发一直专注于开发新概念，低成本，有可靠的混合动力传动系统的汽车。本文综述的是混合动力电动车和燃料电池汽车的现有技术状况，将对每个类别的应用技术进行讨论。 关键词：电驱动；电机；电动车；燃料电池汽车；混合动力电动汽车（HEV）；造型；电力电子 一、引言 和传统的汽车相比，由于对发动机的操作和动能的优化，混合动力电动汽车（混合动力车）更省油。插电式混合动力汽车（PHEV），该车辆在纯电动模式下运行的驱动里程可达30-60公里。PHEV汽车可以通过可再生能源产生的电能进行充电，例如风能和太阳能和核能。燃料电池汽车（FCV）使用氢作为燃料产生电力，因此，它们是基本上是零排放。当连接到电力电网（V2G），燃料电池汽车可以在停电期间利用备用电源进行紧急充电。由于氢生产，储存，和燃料电池等当前存在技术限制，燃料电池汽车不能面向普通市民普及。混合动力电动汽车有可能未来几年随着技术的进步而普及。由于混合动力技术可用于几乎所有类型的发动机，因此，它不是一种过渡技术。混合动力技术的路线图如图1所示。
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
安徽科技学院 学院：数理与信息工程学院专业：电气工程及其自动化姓名：章奥 学号：1609110238
混合动力汽车技术综述 摘要：为了满足人类的可持续发展的需要，许多国家都开始了新一代汽车的研制。节能、环保、新能源等字眼已经越来越紧密的和汽车联系在一起了，为了解决环境污染和石油资源危机的问题，研制更节能、更环保、使用替代能源的新一代交通工具，成为当今各国汽车工业界的当务之急。 关键字：混合动力，汽车，新技术
一、背景 汽车作为商品在世界各处都有广泛的市场，又因其生产批量大而给企业带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需要，而且有良好的社会效益。汽车工业的发展，带动了许多相关的企业、事业，包括钢铁、石油、橡胶、塑料、机床、道路、汽车销售、售后服务、运输、交通管理、金融业、教育、科研等的发展。汽车也好似衡量人们生活水平的重要标准之一，购买汽车以及因此而形成的日常消费能促进货币回笼。近百年来，汽车工业之所以常胜不衰，主要得益与市场和科学技术的不断进步，使汽车能逐渐完善并满足使用者的需求。现在不仅在生产活动中，在日常生活中人们也离不开汽车。对于经济发达国家，选择汽车工业作为国民经济的支柱产业是完全正确的。然而，汽车推动工业发展以及给人们生活带来便利的同时，也带来了“能源消耗，环境污染”两大问题。目前，世界上46％以上的石油被汽车所消耗，已探明的石油资源只够人们充分使用到2040～2050年，而且城市污染50％以上也来源于汽车。 当前普遍使用的燃油发动机汽车存在着多种问题，统计表明在占80％以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了其动力潜能的40％，在市区还会跌至25％，更为严重的是污染环境。纯电动汽车或零排放燃料汽车无疑是我们的最终目标，但目前的电池技术较落后，电动汽车暂时还无法取代燃油发动机汽车。在这种情况下，一种两全其美的方案应运而生，即开发所谓的混合动力装置的汽车。这种汽车就是将内燃机与辅助动力单元组合在一辆汽车上，这种混合动力装置发挥了燃油发动机持续工作时间长、动力性好的特点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点，二者取长补短，汽车的热效率可以提高10％，废气排放可降低30％。 混合动力汽车针对不同的道路环境实施不同的供能方案，能大大降低排放污染程度。目前最有实用性价值并已有商业化运转的模式，只有混合动力汽车。汽车行业专家们一致认为，混合动力车将是世界汽车行业今后较长时间内主要发展方向。因此，越是在交通日益拥挤的大城市使用混合动力汽车，就越能够显示出它的节能、环保、适应能力广的优越性。 二、混合动力汽车概述 1881年就出现了电动汽车，它比内燃机汽车还早一些。但内燃机汽车后来居上，在性能、机动性、车辆的重量等指标远远地超过了电动汽车。电动汽车在20世纪20年代达到了鼎盛时期后就一蹶不振，成为“电瓶车”式的辅助车辆。 在20世纪初蒸汽汽车、电动汽车、和内燃机汽车基本是三足鼎立，在汽车保有量中，蒸汽汽车占40％，电动汽车38％，而内燃机汽车仅占22％，美国是最早使用电动汽车作为运输车辆的国家之一，1915年美国电动汽车的产量曾经达到过年产5000辆的最高峰。有很多电动汽车一直到第二次世界大战期间仍在使用。但到20世纪60年代电动汽车的保有量仅占汽车总量的2％。随着现代水利发电、核能发电、风力发电和太阳能的利用，为人们提供了巨大的能源。因此，各国和各大汽车公司都重视了电动汽车的研究、开发和试制，从20世纪70年代起，新一代电动汽车脱颖而出，出现了各种各样高性能的电动汽车。 混合动力表示有多种动力参与汽车驱动，一般指燃油发动机和电机这两种动
更多电动汽车相关资料论文可联系jijimaoioy@https://www.doczj.com/doc/e016164204.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