第二节 串联式混合动力汽车动力系统的主要组成及特点

串联式混合动力汽车结构特点及工作原理
嘿，你知道串联式混合动力汽车不？这玩意儿可有意思啦！咱就先
来说说它的结构特点吧。

它就像是一个团队，发动机、发电机和电动
机紧密合作。

发动机就像那个稳定输出的老大哥，一直勤勤恳恳地工作，给发电机提供动力。

发电机呢，就像个转化器，把发动机的能量
变成电能，储存起来。

而电动机呀，那就是冲锋陷阵的小能手，在需
要的时候爆发出强大的动力，推动车子前进。

比如说，就像一场接力赛，发动机先跑，把接力棒交给发电机，发电机再把能量传递给电动机，电动机最后奋力冲刺！
再讲讲它的工作原理。

当车子启动或者低速行驶的时候，主要就是
电动机在工作，这时候发动机可能都还在休息呢，是不是很神奇？就
好比你刚开始跑步，还不需要用尽全力，那肌肉就先不用太使劲嘛。

等车子速度起来了，或者需要更大动力的时候，发动机就开始干活啦，它带动发电机发电，给电动机提供能量。

这就像你跑累了，这时候你
的心脏就得更努力地跳动，给身体提供更多的能量呀！
有一次我和朋友聊起串联式混合动力汽车，我就说：“你想想看，
这多厉害呀，又节能又环保！”朋友还不太相信呢，反问我：“真有那
么好？”我就给他详细解释了一番。

然后他恍然大悟，直说：“哇，原
来是这样啊！”
串联式混合动力汽车真的是未来交通的一个重要方向啊！它不仅能
减少对传统燃油的依赖，还能降低尾气排放，对环境那是大大的好呀！
它的这些结构特点和工作原理让它在节能和环保方面有着独特的优势，难道我们不应该大力发展和推广它吗？。

典型混合动力电动汽车构造一、串联式混合动力系统1、基本结构串联式混合动力系统利用发动机动力发电，从而带动电动机驱动车轮。

其基本结构是由电动机、发动机、发电机、动力蓄电池、变压器等组成。

由发动机进行准稳恒性运转来带动发电机，直接向电动机供应电力，或一边给动力蓄电池充电一边行驶。

由于发动机的动力是以串联的方式供应到电动机，所以称为“串联式混合动力系统”发动机和发电机构成辅助动力单元，发动机输出的驱动力（能）首先通过发电机转化为电能，转化后的电能一部分用来给动力蓄电池充电，另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮。

在这种结构形式中，发动机的唯一功能就是用来发电，而驱动车轮的转矩全部来自电动机。

动力蓄电池实际上起平衡发电机输出功率和电动机输入功率的作用。

当发电机的发电功率大于电动机所需的功率时（例如汽车减速滑行、低速行驶或短时停车等工况），控制器控制发电机向动力蓄电池充电；当发电机发出的功率低于电动机所需的功率时（例如汽车起步、加速、高速行驶、爬坡等工况），动力蓄电池则向电动机提供额外的电能。

串联式结构可使发动机不受汽车行驶工况的影响，始终在其最佳的工作区稳定运行，因此可降低汽车的油耗和排放。

串联式混合动力系统的结构简单，控制容易，但是由于发动机的输出需全部转化为电能再变为驱动汽车的机械能，而机电能量转换和蓄电池的充放电的效率较低，因比使得串联式结构的能量利用效率较低。

2、串联式混合动力控制模式（1）当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机、发电机组和电池组共同向电动机提供电能。

启动、加速、爬坡工况（2）当车辆处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机。

低速、滑行、怠速工况（3）当电池组缺电时则由发动机、发电机组向电池组充电。

电池组缺电工况3、串联式混合动力驱动系统的特点（1）串联式混合动力驱动系统的优点①由于发动机与驱动轮没有直接机械连接，因此发动机工作状态不受车辆行驶工况的影响，能运行在其转矩一转速特性图上的任何工作点，而且能始终在最佳的工作区域内稳定运行，因此，发动机具有良好的经济性和低的排放性能。

混合动力系统的结构型式目前世界各国研究开发的混合动力电动汽车有不同的结构型式,根据其驱动系统的配置和组合方式不同可分为3种：串联式（SeriesHybrid）、并联式（Parallel Hybrid）、混联式（Series-parallel Hybrid）1串联混合动力驱动系统图1串联驱动方式串联式混合动力驱动系统由发动机、电池组、发电机、电动机、控制装置和汽车传动系等组成。

发动机带动发电机发出的电能可直接输送到电动机;也可在当蓄电池的荷电状态降到一定范围时对蓄电池充电。

电动机从发电机或电池组获得能量,从而产生驱动力矩驱动汽车和提供其它设备所需功率。

串联式驱动系统的示意图如图1所示。

串联式结构可使发动机不受汽车行驶工况的影响,始终在其最佳的工作区稳定运行,并可选用功率较小的发动机,因此,可使汽车的油耗和排污降低。

串联式混合动力电动汽车特别适用于在市内低速运行的工况。

在繁华的市区,汽车在起步和低速时还可以关闭原动机,只利用电池进行功率输出,使汽车达到零排放的要求。

但是这种结构的汽车对电池组具有更高的限制,尤其需要大的电池容量。

2并联式混合动力驱动系统并联式混合动力驱动系统主要由发动机、电机—发电机两大动力总成组成,其功率可以互相叠加。

当电动机只是作为辅助驱动系统时,功率可以比较小。

与串联式结构相比,发动机通过机械传动机构直接驱动汽车,其能量的利用率相对较高,这使得并联式燃油经济性比串联式的高。

并联式驱动系统最适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况。

由于并联式驱动系统的发动机工况要受汽车行驶工况的影响,因此不适于汽车行驶工况变化较多、较大;相比于串联结构式,需要变速装置和动力复合装置,传动机构较为复杂。

并联式驱动系统的示意图如图2所示。

图2 并联驱动方式3混联式混合动力驱动系统混联式混合动力驱动系统是串联式与并联式的综合,其结构示意图如图3所示。

其驱动系统是最后发动机与电动机以机械能叠加的方式驱动汽车,但驱动电动机的发电机串联于发动机。

汽车混合动力系统的工作原理随着环保意识的提高和节能需求的增加，汽车混合动力系统成为了当今汽车行业的一个关键课题。

本文将介绍汽车混合动力系统的工作原理，包括串联式混合动力系统和并联式混合动力系统。

一、串联式混合动力系统串联式混合动力系统主要由一个内燃发动机和一个电动机组成。

内燃发动机驱动一个发电机来产生电力，而电力则用于驱动电动机。

内燃发动机和电动机可以单独工作，也可以同时工作以提供更强的动力。

在低速行驶时，电动机主要工作，使用电池提供电力。

电动机的优势是起步时提供高扭矩，并且工作效率高。

当车辆需要更多动力时，内燃发动机会启动并产生足够的电力以满足需求。

这样，内燃引擎可以在高速行驶时提供更高的动力和驱动力。

二、并联式混合动力系统并联式混合动力系统是另一种常见的混合动力系统类型。

这种系统中，内燃发动机和电动机可以分别或同时驱动车辆。

内燃发动机和电动机都可以提供动力，以满足不同的驾驶需求。

当需要较低功率时，电动机可以独立提供动力。

这时，内燃发动机可以关闭以节省燃料。

而当需要更高功率时，内燃发动机会启动并与电动机协同工作。

这样，无论在低速还是高速行驶时，都可以得到更好的燃油经济性和动力输出。

三、混合动力系统的优势混合动力系统相比传统的内燃发动机具有以下优势：1. 节能环保：混合动力系统采用电动机和内燃发动机结合的方式，能有效地提高燃油利用率，减少二氧化碳排放量，从而达到节能环保的目的。

2. 动力输出平稳：混合动力系统根据驾驶情况智能地选择电动机或内燃发动机，使得动力输出更为平稳，提升了驾驶的舒适性和稳定性。

3. 增加续航里程：电动机在低速行驶时使用电池驱动，可以减少对燃油的依赖，从而延长汽车的续航里程。

4. 减少废气排放：混合动力系统减少了尾气排放，对改善空气质量和减少环境污染具有积极意义。

综上所述，汽车混合动力系统通过电动机和内燃发动机的有机结合，提供了更高效、环保和经济的汽车动力解决方案。

随着技术的不断进步和应用的推广，混合动力系统将在未来的汽车制造中起到越来越重要的作用。

混连式混合动力汽车结构特点及工作原理哎呀，说起这混连式混合动力汽车，我可得好好给你掰扯掰扯。

这玩意儿，真是挺有意思的。

你瞧，现在这大街上，车来车往的，各种类型的车都有，但要说到既省油又环保，那还得数这混连式混合动力汽车。

先说说这车的结构吧，它跟普通的车可不一样。

你看，它有两个发动机，一个烧油的，一个用电的。

这两个发动机就像是一对好兄弟，互相配合，一起干活。

有时候，它们俩一起上，有时候，只有一个在忙活。

这就像是你在家干活，有时候你和你兄弟一起搬东西，有时候你一个人也能搞定。

再说说这工作原理，这车是怎么工作的呢？简单来说，就是看情况。

比如说，你刚启动车的时候，电发动机先上，因为它启动快，噪音小，污染也小。

等车跑起来，油发动机就接手了，因为电发动机跑长途不行，电量有限嘛。

这时候，油发动机就发挥它的优势，跑得远，劲儿大。

但是，这俩兄弟可不是各干各的，它们还会互相帮助。

比如，当你踩刹车的时候，油发动机就会停下来，电发动机开始回收能量，这就像是你跑步累了，停下来喘口气，顺便还能捡个瓶子卖钱。

这回收的能量，就能存起来，下次再用。

说到这，我想起来有一次，我开着这车去郊游。

那天天气特别好，阳光明媚的。

我开着车，一路上看着窗外的风景，心情特别好。

突然，我看到路边有一只小狗，它好像迷路了，在路边徘徊。

我心想，这小狗挺可怜的，我就停下来，想看看能不能帮帮它。

我把车停在路边，电发动机就自动停了，油发动机也开始休息。

我下车，走近小狗，它看到我，好像有点害怕，但又有点期待。

我慢慢靠近，它就摇摇尾巴，好像在说：“你能带我回家吗？”我抱起小狗，回到车里，启动车，电发动机又默默地开始工作了。

我开着车，带着小狗，继续我的郊游。

一路上，小狗在我怀里，睡得特别香。

我看着它，心里暖暖的。

这混连式混合动力汽车，不仅环保，还能在你需要的时候，给你一点温暖。

所以啊，这混连式混合动力汽车，就像是个会过日子的好伙伴，懂得什么时候该省，什么时候该花。

·教案学院：教研室：课程名称：混合动力汽车原理与检修授课专业：新能源汽车技术授课班级：任课教师：《混合动力汽车原理与检修》课程教案第 1 次课，2学时教学设计与教学内容传统汽车的动力驱动系统电驱动系统四、混合动力汽车的优势1.能量转换效率高2.良好的环境保护效果3.排放的废热少，可以减轻城市的“热岛效应”4.可回收利用部分能量5.改善能源结构，解决汽车的替代能源问题五、混合动力汽车推广应用中的主要问题1.制造成本较高2.小型化和轻量化3.可靠性等性能有待进一步提高第 2 次课，2学时（3）串并联混合动力7．从混合程度分（1）全混合动力（Full Hybrid）（2）电动辅助混合动力（Power Assist Hybrid三、混合动力系统概述混合动力系统是指由两个或两个以上不同工作原理的动力源组成，可以将不同动力源组合在一起用于驱动车辆的系统。

四、完全混合动力汽车驱动的分类与特点1．完全混合动力驱动有四种形式（1）并联式混合动力系统二、串联式混合动力系统结构串联式混合动力系统，也称增程式电动汽车动力系统，主要由内燃机、发电机、驱动电机和动力电池几个部件组成三、串联式混合动力汽车的特点串联式混合动力汽车的不足有四点：一是驱动电动机等的选择难度大，为了能够克服汽车在行驶过程中的最大阻力，驱动电动机的功率要求较大，外形尺寸并联式混合动力系统组成示意图三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足．PHEV的驱动模式．并联式混合动力汽车的主要优点．并联式混合动力汽车的不足第四节混联式混合动力汽车的主要组成及特点一、混联式混合动力汽车组成混联式HEV也可称为串并联混合式混合动力汽车、混合动力汽车、混联式混合动力汽车等。

为了更好地理解普锐斯(Prius)混合动力系统，此处简单介绍普锐斯(Prius)的行星齿轮机构，结构如图1.起步与小负荷时2. 加速或爬坡时3. 车辆在巡航时4. 车辆在巡航时第 3次课，2学时由于双模式混合动力系统有两个机械耦合器，这使得系统更易灵活组合及控制，与并联式和串联式相比，该结构具有更多的运行工况。

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掌握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，电能通过掌握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。

为了满意汽车在起动、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。

9E动力率-1M回爆功率图表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一一发动机和电动机。

当汽车加速、爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动系供应动力; 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ΠEV能设置成用发动机在高速大路行驶模式，加速时由电动机供应额外动力。

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淌，乂可象并联式流淌。

它的动力系统包括发动机、发电机和电动机。

依据助力装置不同，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，电机为帮助动力源，日产公司(Nissan)Tino属于这种状况。

在电机为主形式中，发动机作为帮助动力源，电机为主动力源，Toyota Prius HEV就属于这种状况。

这种结构的优点是掌握敏捷便利，缺点是结构相对简单。

驱动功率回皴功率图表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简单，主要消失在双轴驱动的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，。

叙述混合动力系统的组成及各总成的功能混合动力系统的组成及各总成的功能随着环保意识的不断提高，混合动力汽车逐渐成为了市场上的热门选择。

混合动力汽车采用了电力和燃油两种能源，可以在保证行驶距离和速度的同时减少对环境的污染。

那么，混合动力汽车的组成及各总成的功能是什么呢？下面将详细介绍。

1.发动机总成发动机总成是混合动力汽车最重要的部件之一，它主要由传统燃油发动机和电机组成。

传统燃油发动机负责提供高速公路等需要大量动力输出时所需的驱动力，而电机则负责在低速行驶时提供辅助驱动力，并且可以回收制动能量。

2.变速器总成变速器总成是混合动力汽车中另一个重要部件。

它主要由内燃机和电机两个系统共同控制。

当车辆需要加速时，内燃机和电机会同时工作，以提供更强劲的驱动力；而当车辆行驶在低速或停止状态下时，只有电机会工作。

3.电池总成电池总成是混合动力汽车中最核心的部件之一。

它主要负责存储电能，以供给电机使用。

电池总成通常由大量的锂离子电池组成，可以在短时间内提供高效的能量输出。

4.控制器总成控制器总成是混合动力汽车中用于控制各种系统的部件。

它主要负责监测和调节发动机、变速器、电机和电池等部件的工作状态，以确保整个系统的协调运行。

5.辅助系统总成辅助系统总成包括了空调、音响、导航等各种辅助功能。

这些功能虽然不直接影响车辆的驱动性能，但是对于提高驾驶者的舒适度和行车安全性也非常重要。

6.底盘总成底盘总成主要由悬挂系统、制动系统和转向系统组成。

在混合动力汽车中，这些系统都需要进行优化设计，以适应不同工况下的驾驶需求。

7.外观及内饰总成外观及内饰总成主要由车身外观和内饰设计组成。

这些方面虽然不直接影响车辆的性能，但是对于提高车辆的整体品质和舒适度也非常重要。

总结混合动力汽车是未来环保出行的主要选择之一。

它采用了燃油和电力两种能源，可以在保证行驶距离和速度的同时减少对环境的污染。

混合动力汽车的组成及各总成的功能非常复杂，需要多个系统共同协作才能实现高效稳定的运行。

串联式混合动力汽车（Parallel Hybrid Electric Vehicle, PHEV）是指在汽车发动机、电动机和发电机之间采用串联的布局方式，以实现动力的混合利用和能量的高效转化。

这种结构原理既继承了传统汽油车的动力特点，又保留了电动车的环保优势，因而备受用户和环保人士的青睐。

下面将详细介绍串联式混合动力汽车的结构原理。

一、动力系统1. 内燃机串联式混合动力汽车的内燃机通常为汽油发动机，其作用是提供传统汽车所需的动力，并在需要时驱动发电机发电，为电动机充电或直接驱动车轮。

2. 电动机电动机是串联式混合动力汽车的另一大动力来源，它能够瞬间提供高扭矩和高效率的动力输出，从而在起步、加速和爬坡等高功率需求场景发挥重要作用。

3. 发电机发电机是串联式混合动力汽车的重要组成部分，其作用是在内燃机无法满足车辆动力需求时发挥作用，为电动机和动力电池充电，增加车辆的续航里程和驾驶能力。

二、传动系统1. 离合器离合器是串联式混合动力汽车传动系统的关键部件，其作用是在内燃机工作时连接动力源和动力传动系统，而在电动机工作时切断内燃机的动力输出。

2. 变速器变速器用于调节内燃机和电动机的速度和扭矩输出，以满足车辆在不同行驶条件下的动力需求。

同时也能够实现内燃机和电动机的协同工作和能量高效利用。

三、能量管理系统1. 动力电池动力电池是串联式混合动力汽车的能量存储装置，其容量和性能直接影响车辆的续航里程和动力输出。

目前主流的动力电池采用锂离子电池技术，其能量密度高、循环寿命长、充放电效率高等优点使其成为主流选择。

2. 控制器控制器是串联式混合动力汽车的大脑，其作用是根据动力需求、能量状态和行驶条件等因素智能地管理内燃机、电动机和动力电池之间的能量流动和转化，从而实现能量的高效利用。

四、工作原理1. 初始启动当串联式混合动力汽车启动时，首先由动力电池为电动机提供动力，以实现低速、短距离行驶。

当需求功率较大时，内燃机和电动机同时工作，动力电池也开始充电。