混合动力电动汽车

混合动力电动汽车关键技术研究

汽车作为现代社会中的重要交通工具，随着国家的发展，国民生活水平明显提高，汽车也进入每个人家，随着汽车的普及，也造成了更高的环境污染和能源消耗。为了能够降低环境污染和降低不可再生资源的消耗，使用新型能源代替汽车的传统燃料。混合动力电动汽车是一种使用电力和燃油作为发动机动力来源的新型汽车，其能使用电能代替热能，可以有效的减少汽油的消耗和空气的污染。

标签：混合动力；电动汽车；关键技术

随着我国对环境问题和能源问题重视程度的加深，在各领域都提倡低污染和绿色能源的发展理念，在国家对新能源的推广和扶持下，汽车制造行业中新能源汽车技术得到了显著提高，混合动力电动汽车作为新能源汽车中的代表之一，可以有效的改进传统燃油型汽车造成的环境污染问题以及不可再生资源的消耗。

一、混合动力电动汽车的运行模式

混合动力电动汽车的运行模式主要分为两种，分别为串联运行模式和并联运行模式。其中，串联运行模式多应用于客车和实验车中。串联运行模式通过处理器控制整个动力系统，根据行驶状态在电能和热能之间进行合理转换，对于行驶状态为短距离，发动机为低转速时使用电动机对车辆进行驱动，通过电能代替热能，降低车辆的尾气排放，减少污染。

并联运行模式是将发动机与电动机进行并联，通过传动系统的控制发动机和电动机共同为汽车提供动力。燃油发动机在运行时产生的电能储存到蓄电池中，再通过电池中的电能为电动机提供能源，同时通过再生之中策略对汽车制动时产生的能量以电能的形式进行回收，有效的减少燃油的使用量，提高汽车的能量利用率。通常采用并联运行模式的混合动力汽车，其前后轮的动力来源由发动机和电动机分别负责，前轮通过发动机提供动力，后轮通过电动机提供动力，这样能够有效提高整车性能。

二、混合动力汽车的能量传递和控制策略

（一）串联运行模式的能量控制

串联运行模式中动力来源由发动机和电动机组成，其中电动机通过汽车蓄电池中的电能作为能量源，通过逆变器将直流电转化为交流电，再通过控制器等装置进行电能的配送。通常串联式运行模式的能量传递流程为：发动机产生的机械能传递给发电机，发电机的电能供给蓄电池组或驱动电机，制動能量回收装置将制动时产生的能量以电能的形式回收到蓄电池组储存，电能经过驱动电机和传动总成带动车轮。目前制动能量回收率还有待提高，其回收的能量只占制动能量总数的35%。

广东省粤东高级技工学校教案纸

章节课题 6.6混合动力电动汽车 审阅者签名

授课日期 2017年 4 月20 日第9 周星期（ 4 ）第 5-6 节 授课时数 2

教学目的 学生能说出混合动力汽车的概念

学生能说出混合动力汽车的优点

学生能分辨出混合动力汽车的种类及特点

学生能说出混合动力电动汽车的各工作过程动力传递路线

能提高学生的环保意识

教学方法 讲授法，提问法，任务驱动法，启发引导法，视频教学法，朗读法

教学重点 了解混合动力电动汽车的优点

理解各类型混合动力电动汽车的特点

以普锐斯为例的混联型电动汽车的系统工作过程

教学难点 理解各类型混合动力电动汽车的工作原理

掌握混合动力电动汽车的各工作过程动力传递路线

教具、挂图 多媒体

作业题号 自编题：写出混合动力汽车的概念和优点；混合动力汽车的分类；混联型电动汽车的系统控制主要有哪几个工作过程？

教学过程

及时间分配 主要教学内容及步骤

组织教学

2min

新课导入

2+2min

讲授新课

4+4min 课堂礼仪，上课起立，师生致礼，登记考勤

一、新课导入

播放视频《丰田雷凌双擎混合动力汽车广告》

二、讲授新课

【板书】混合动力电动汽车

混合动力电动汽车的概念：指一辆汽车上同时配备电力驱动系统和辅助动力单元的电动汽车。 教学过程

及时间分配 主要教学内容及步骤

8+15min

任务驱动法

23+19min

任务驱动法

讲授法

朗读法

讲授法

朗读法

视频教学法

42+2min

44+1min

1min

1+5min

讲授法 【板书】混合动力汽车的优点：P308【板书结束】

1、发动机工作在经济工况区，排放低，燃油消耗少；

2、发动机不再全负荷和加速工况工作，噪音小；

3、回收制动时的能量和利用已有的燃油设施；

4、大气环境保护和资源利用。

{互动：提醒学生在书本上划出相应内容}

【板书】6.61混合动力电动汽车的种类：

1、按电池-电机与内燃机的搭配比例不同分：微混合、轻混合、全混合和可外接电源充电混合动力系统。【板书结束】

设计・计算－研究，　

混合动力电动汽车关键技术　

清华大学　田光宇　彭　涛　林成涛　陈全世　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｅ　ｋｅｍｄ　ｏｆ　Ｈｙｂｒｉｄ　Ｇｌｅｅｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ（ＨＥＶ）ｉｓ／ｈｅ　ｈ　ｒｉｄ　ｐｏｗｅｒ　ｄｒｉｖｅ　ｓＴｓｌｅｍ．ＨＥＶ　ｓｙｓ￣ｍ　ｉｓ　ｏｆ　ｈｉｇｈ　ｃｍｎｐ１ｅｘｉｔ，Ｔｈｅ　ｋｅｙｓ　ｏｆ　ｈｙｂｒｉｄ　ｐｏｗｅｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　ａ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓ）￣ｔｅｍ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．ｄｅｒｅｋｌｐｉｎｇ　ｏｆ　ｖｅｈｉｃｌｅ　ｅｎｅｒｇｙ　ｍａｎ－　ａｇｅｍｅｎｔ　ｓｔｒａｔｅｇｙ．－ａｎｄ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ　Ｐｏ￣ｅｒ　ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｏｆ　ｓｙｓｔｅｍ　ｅｎｅｒｇｙ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ａｓ　ｄｅｅｐｅｎｉｎｇ　ｏｆ　ｒｅｓｅａｒｃｈ，ａｄａｐｔｉｖｅ　ｃｏｎｔｒｏ１．ｆｕｚｚ）＇ｌｏｇｉｃ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｎｅｕｒ￣ｉｄ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｈａｖｅ　ｂｅｅｎ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｔｈｉｓ　ｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅ，￣－－　ｔｉｖ－ｅｌｙ　Ｔｈｅ　ｋｅｙ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｆ　ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ．ｖｅｈｉｃｌｅ　ｔｅｓｔ　ｔｎｅ￣ｔｅｄ　ａｎｄ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉ，ｌｇ　ｏｆ　ｅｖａ￣ｕａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｍ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐａ—　ｐｅｒ　【摘要】混合动力电动汽车（ＨＥＶｊ的核心是混合动力驱动系统　ＨＥＶ系统具有高度的复杂性，混合动力系统设计　的关键是系统结构的选择、整车能量管理策略的开发和系统参数的确定。功率分配是系统能量管理策略研究的关　键随着研究的深＾，自适应控制、模糊逻辑控制、神经元网络控制等方法也得到了有效的运用。文中对子系统的关　键技术及整车试验方法和评１｝｝体系的建赢等方面进干亍丁Ｌ寸论　Ｔｏｐｉｃ　ｗｏｒｄｓ：Ｈｙｂｒｉｄ，Ｐｏｗｅｒ　ｏｕｔｐｕｔ，Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｔｅｓｔ　主题词：混合动力输出　电动汽车系统管理试验　中图分类号：Ｕ４６４．９—３文献标识码：Ａ文章编号：ｌＯ００—３７０３（２００２）０１—０００８—０４　ｌ前言　｛昆合动力电动汽车（ＨＥＶ）的核心是｛昆合动力　驱动系统。本文以混合动力驱动系统为重点就系统　集成技术、整车能量管理技术、子系统的关键技术　及整车试验方法和评价体系的建立等方面讨论目　前ＨＥＶ研究和开发中的关键技术。　２　ｌⅢＶ系统集成技术　ＨＥＶ系统具有高度的复杂性，正星这种复杂性　为混合动力系统提供了更大的设计和控制自由度　以及减小油耗和改善排放的可能性　混合动力系统　设计的关键是系统结构的选择、整车能量管理策略　的开发和系统参数的确定　由于混合动力系统本身　的复杂性，这些工作的完成是一个复杂系统集成的　过程，图１表示这一过程中各阶段的先后次序，可　见整个过程是存在反复的。提高系统集成的相关技　术，是提高混合动力系统研究水平和实车性能的基　本前提　

何谓混合动力汽车

基本概念 通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油等）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。

基本优点 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，燃油费用更低。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 .

混合动力汽车发展历史 目前世界上已经有70余种车型的燃料电池汽车问世，在国外最热门、销量最大的新能源车就是混合动力汽车。 1997年，第一款量产混合动力车普锐斯推向日本市场，当年售出18000辆。 1999年，本田混合动力双门小车insight在美国推出，受到好评。2007年年底，美国权威机构Autodata的统计数据显示，2007年１０月份美国混合动力车的销售量与上一年相比，同期增长了３０个百分点，销售量为24443辆。混合动力车型甚至成了平淡的美国汽车市场的一大亮点：2007年，美国市场销售混合动力车型超过30万辆。2007年５月17日，丰田混合动力车全球累计销售突破100万辆。

“领跑者”——日本车企在欧美把重点放在比较远的氢动力、或者很现实地提高传统发动机技术之时，日本车企在混合动力上的成就让它们目前成为新能源的领跑者，如今，丰田的混合动力车在全球的销量已经超过了120万辆。业内，普遍认为采用氢动力是汽车发展的理想目标，而混合动力被认为是目前最好的过渡产品，丰田、本田在这个领域大有所获，不仅得到了商业利益，也收获了环保节能的美誉。

混合动力汽车的种类目前主要有3种

并联方式 一种是以发动机为主动力，电动马达作为辅助动力的“并联方式”。（Parallel