混合动力驱动方式方法、使用简介
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混合动力汽车综述——介绍了混合动力汽车的概念、发展状况及其关键技术●混合动力汽车简介混合动力电动汽车(HEV)是指有两种或两种以上的储能器,能源或转换器作为驱动能源,其中至少有一种能提供电能的车辆。
它综合了传统发动机驱动与电力驱动系统的优点它能提供与目前发动机汽车几乎同等的性能,而燃油经济性有很大的改善,大大降低排放水平甚至达到了零排放,它保留了传统汽车动力性优点的同时,还可以满足高效和超低排放的新要求,并且易于改进,已成为国内外汽车领域的一大研究热点。
根据其驱动系统的配置和组合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式三种组合方式[1]。
目前所开发出来的混合动力电动汽车以串联式和并联式为主,这两种方式的技术难度较低。
串联式混合动力电动汽车完全依靠电动机提供动力,发动机、发电机和电动机的功率都很大;而且对电池的要求较高,电池的体积、重量、成本相对较高,价格性能比较低。
并联式混合动力电动汽车主要依赖于发动机提供动力,电池仅是串联式的1/3,而且能量传递损失较小,但是排放污染最大,发动机的燃烧效率不高。
●混合动力汽车国内外发展概况国内外普遍认为混合动力电动汽车结合了燃油汽车和纯电动汽车的优点,设计灵活,易于满足未来排放标准和节能目标。
因此,日本、美国、欧洲各大汽车公司和相关的研究机构都开展了有关混合动力汽车的研究,并且在世界范围内由点向面地扩展,发展相当迅速。
发达国家的许多研究成果己走出了实验室,并开始进入市场。
丰田汽车公司是目前走在最前沿的汽车公司,也是世界上最早开始进行混合动汽车研究的汽车公司之一。
丰田于1997年推出的Prius,目前在海内外的销量己数万辆,成为全球最早实现量产也是销量最大的混合动力汽车。
2001年6月丰田又Estima投放市场,其后分别推出Crown皇冠轻度HEV,新式面包车天尊THS-C等同车型的HEV。
除丰田外,本田是世界上第二家在美国市场销售混合电动汽车的外国制造商。
其J-VX混合动力概念跑车是本田公司早期的HEV款式。
关于船舶混合动力系统的发展与应用1. 引言1.1 船舶混合动力系统的概念船舶混合动力系统是指在船舶上同时使用不同种类的动力装置来驱动船体前进的动力系统。
这种系统结合了传统的燃油动力和电动动力,以实现更高效率和更环保的船舶运行方式。
船舶混合动力系统的核心思想是根据船舶的不同工况和性能要求,灵活地选择和切换不同的动力装置,以最大程度地提高整体效率和降低运行成本。
船舶混合动力系统的优势在于可以灵活地选择不同动力装置来适应不同的航行工况,如低速巡航、高速航行、靠泊、停泊等,从而达到节能减排的目的。
混合动力系统还可以提高船舶的动力输出效率,减少噪音和振动,提升航行平稳性和舒适性。
船舶混合动力系统的出现不仅符合航运业的可持续发展要求,也是船舶动力技术的一个重要突破,将为船舶运输行业带来革命性的变革和发展。
1.2 船舶混合动力系统的意义船舶混合动力系统的意义在于提高船舶的能源利用效率,减少二氧化碳和其他有害气体的排放,推动船舶行业朝着更加环保和可持续的方向发展。
随着全球环境问题日益严重,航运业也受到了越来越多的关注,要求船舶在减少污染和节约能源方面承担更多责任。
船舶混合动力系统可以结合多种不同的动力来源,如传统的柴油引擎、液化天然气发动机和电动机等,根据航行的需求灵活调整使用不同的动力源,以达到最佳的节能和减排效果。
这样不仅可以降低燃料成本,提高船舶的经济性,还可以减少温室气体和大气污染物的排放,对保护海洋环境和改善空气质量都具有积极的意义。
船舶混合动力系统的意义还在于推动船舶技术的创新和发展,促使船舶制造商和船东不断提高船舶的环保水平,积极应对国际和国内环保法规的要求,为航运业可持续发展提供技术支持和解决方案。
船舶混合动力系统的意义不仅在于个体船舶的节能减排,更在于对整个航运行业的引领和影响,促使其向着更加绿色和环保的方向发展。
2. 正文2.1 船舶混合动力系统的技术原理船舶混合动力系统是指将多种不同类型的动力装置结合在一起,以实现更高效的动力传递和更低的燃料消耗。
混合动力汽车结构原理认知混合动力汽车结构原理:用第二动力辅助发动机做功,达到提升车辆动力和降低汽车油耗的目的。
一般混合动力汽车使用蓄电池或者燃料电池作为第二动力,高效又环保。
混合动力汽车主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统、电池、传动系统等构成。
混合动力汽车是利用电驱动作为辅助动力,来降低燃料的消耗,实现低污染,或在纯电动驱动模式时实现零污染。
混合动力汽车上电驱动系统的工作条件及其工作模式与传统电动机相比有着很大的区别,这些区别使得工业电动机不适合在汽车上使用。
相对于传统工业电动机而言,混合动力汽车上所使用的电驱动系统一般有以下特点:1.混合动力汽车上所使用的电机的响应性能要求更高。
混合动力汽车上的电机往往要求频繁起停、频繁加减速以及频繁切换工作模式(作为电动机使用时驱动汽车,作为发电机使用时实现能量回收及发电)。
2.混合动力汽车电驱动系统具有体积小、质量轻、功率密度和工作效率高等性能,这是因为汽车内部空间有限。
3.相对于传统电机而言,混合动力汽车的电机具有更高的可靠性、抗振性和抗干扰性。
混合动力汽车电驱动系统的工作环境更为恶劣,干扰更大。
4.传统电动机一般工作在额定功率附近,而混合动力汽车电动机的工作范围相对较宽,且由于混合动力汽车上电机工作模式的特殊性(工况经常处于动态变化中),额定功率这个参数对于混合动力所使用的电动机而言没有特别大的意义,所以对其额定功率的要求并不严格。
而在高效工作区间,这个参数则更为实际和重要。
5.在供电方式上,传统电机由常规标准电源供电,而混合动力汽车用电机所使用的电能来源于蓄电池,且由功率变换器直接供给。
另外电机的使用电压及形式并不确定,从减少功率损耗及降低电动机逆变器成本的角度而言,一般倾向于使用较高的电压。
插电式混合动力技术剖析插电混动车型PHEV是英语plug in hybrid electric vehicle的缩写,意思是插电式混合动力汽车。
它是介于纯电动车与燃油车两者之间的一种车:电池容量比较大,有较长的纯电续航里程;有充电接口,一般需要专用的供电桩进行供电,在电能充足时候,采用电动机驱动车辆,电能不足时,发动机发电给动力电池。
这种车型可以不用加油,当做纯电动车使用,具有电动车的优点。
下面介绍PHEV的6种主流构型:1 串联串联式混动就是只靠电机为车辆提供驱动力,发动机只负责给发电机机械能,不直接参与对车轮的输出工作,然后靠发电机产生的电能为车辆的电池组进行充电,或者把电池输出的电结合起来,为驱动电机供电。
由于有发动机能为电池充电,所以这种混动模式主要是为了延长纯电动汽车的行驶里程,也就是所谓的增程式电动汽车。
关于增程式电动汽车的定义是有争议的:插混通常把增程认为是自己的一部分,但是增程一般不认为自己属于插混。
串联式混合动力工作模式:启动和低速行驶时:发动机不启动,电池组供电、电机驱动车辆行驶。
正常模式行驶时:发动机带动发电机为动力控制单元输送电力,动力控制单元分配电力为电池组充电,同时电池组提供电力给动力控制单元,再由动力控制单元为电动机提供电力,从而驱动车轮。
加速行驶:发动机带动发电机同时和电池组向动力控制单元输送电力,动力控制单元将电力耦合后共同传送给电动机,从而带动车轮转动。
制动、减速时:制动能量回收动能,电动机转换为发电机为电池组充电。
所以真正驱动车轮运动的是电动机。
不过用发动机的机械能转化为电能效率实在不高,几乎没有厂家在市场上大力推广这种结构,更多的时作为一种技术验证。
比如雪弗莱沃蓝达、宝马i3、传祺GA5,真正实现大批量销售的不多。
当然,说发动机效率不高是相对于纯电驱动,但是当普通燃油发动机直接参与驱动时,受到运行工况的影响,发动机大量时间运行于低效区,基本上的平均效率15%-20%;而串联式混合动力车,由于发动机与车辆运行机械上完全解耦,发动机不受行驶工况影响,直接运行于发动机高效区,通过发电机发电给驱动电机提供电能或者给动力电池充电,平均效率可达到30%-36%,从技术层面来讲,相对于燃油车是节能的。
使用说明书奥迪 A8 | S8AudiVorsprung durch Technik奥迪 A 8 | S 8 C h i n e s i s c h V R C h i n a 11.2012使用说明书奥迪 A8 | S8A8 混合驱动车Chinesisch VR China 11.2012132.561.4H0.741325614H074© 2012 年奥迪股份公司版权所有奥迪股份公司对所有车型都在不断进行后续开发。
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奥迪股份公司(AUDI AG)1325614H0742目录关于本使用说明书 . . . . . . . . . .4操作 . . . . . . . . . . . . . . . .5驾驶舱 . . . . . . . . . . . . . . .5一览图 . . . . . . . . . . . . . .5仪表和指示灯 . . . . . . . . . . . .7仪表 . . . . . . . . . . . . . . .7指示灯 . . . . . . . . . . . . . .8驾驶员信息系统 . . . . . . . . . .16驾驶员疲劳提示 . . . . . . . . . .20打开和关闭 . . . . . . . . . . . . .21中央门锁 . . . . . . . . . . . . .21行李箱盖 . . . . . . . . . . . . .26儿童保险功能 . . . . . . . . . . .28电动车窗升降器 . . . . . . . . . .29移动/外翻式天窗 . . . . . . . . .30全景玻璃天窗 . . . . . . . . . . .31车灯和视野 . . . . . . . . . . . . .33外部照明 . . . . . . . . . . . . .33内部照明 . . . . . . . . . . . . .37视野 . . . . . . . . . . . . . . .38车窗雨刮器 . . . . . . . . . . . .40座椅和摆放 . . . . . . . . . . . . .42一般说明 . . . . . . . . . . . . .42前座椅 . . . . . . . . . . . . . .42后座椅 . . . . . . . . . . . . . .43头枕 . . . . . . . . . . . . . . .46记忆功能 . . . . . . . . . . . . .47烟灰缸 . . . . . . . . . . . . . .48雪茄托架及烟灰缸 . . . . . . . . .49点烟器 . . . . . . . . . . . . . .49 12 伏插座 . . . . . . . . . . . .49 230 伏欧洲制式插座 . . . . . . . .50一体式中控台 . . . . . . . . . . .51折叠桌 . . . . . . . . . . . . . .51后座踏脚板 . . . . . . . . . . . .52摆放 . . . . . . . . . . . . . . .52行李箱 . . . . . . . . . . . . . .54带袋子的滑雪板装载装置 . . . . . .55冷藏箱 . . . . . . . . . . . . . .55采暖和制冷 . . . . . . . . . . . . .57舒适自动空调装置 . . . . . . . . .57驻车暖风和通风 . . . . . . . . . .61驾驶 . . . . . . . . . . . . . . . .64转向系统 . . . . . . . . . . . . .64启动和关闭发动机 . . . . . . . . .64电控机械式驻车制动器 . . . . . . .66智能启动/停止系统 . . . . . . . .69行车和环境 . . . . . . . . . . . .70限速警告装置 . . . . . . . . . . .72定速巡航装置 . . . . . . . . . . .73混合动力 . . . . . . . . . . . . . .75混合动力驱动 . . . . . . . . . . .75轮胎压力监控系统 . . . . . . . . .82自动变速箱 . . . . . . . . . . . . .85 tiptronic 手动电控换档 . . . . . .85奥迪自适应巡航控制和制动扩展辅助装置90引言 . . . . . . . . . . . . . . .90一般说明 . . . . . . . . . . . . .90自适应巡航控制 . . . . . . . . . .91奥迪制动扩展辅助装置 . . . . . . .95驾驶指南 . . . . . . . . . . . . .96奥迪车道保持辅助系统 . . . . . . . .97车道保持辅助系统 . . . . . . . . .97奥迪侧向辅助系统 . . . . . . . . . .100行驶换道辅助系统 . . . . . . . . .100奥迪驾驶模式选择系统 . . . . . . . .103驾驶设置 . . . . . . . . . . . . .103夜视辅助系统 . . . . . . . . . . . .106夜视辅助系统与识别到的行人的标记 .106以摄像图像为基础的限速显示 . . . . .109说明 . . . . . . . . . . . . . . .109操作 . . . . . . . . . . . . . . .109驾驶指南 . . . . . . . . . . . . .110驻车辅助系统 . . . . . . . . . . . .111概述 . . . . . . . . . . . . . . .111增强版驻车辅助系统 . . . . . . . .111倒车摄像头 . . . . . . . . . . . .112车周摄像头 . . . . . . . . . . . .115调节显示和信号音 . . . . . . . . .1193目录故障报告 . . . . . . . . . . . . .120牵引装置 . . . . . . . . . . . . .120HomeLink . . . . . . . . . . . . . .121通用遥控器 . . . . . . . . . . . .121安全 . . . . . . . . . . . . . . . .123安全驾驶 . . . . . . . . . . . . . .123基本原则 . . . . . . . . . . . . .123乘员的正确坐姿 . . . . . . . . . .124儿童座椅 . . . . . . . . . . . . .126固定儿童座椅 . . . . . . . . . . .128踏板部位 . . . . . . . . . . . . .129正确安放行李件 . . . . . . . . . .130奥迪乘员预防保护系统 . . . . . . . .132乘员预防保护 . . . . . . . . . . .132安全带 . . . . . . . . . . . . . . .134为什么要系带安全带? . . . . . . .134交通事故的基本原理 . . . . . . . .135如何正确系好安全带? . . . . . . .136安全带拉紧器 . . . . . . . . . . .137安全气囊系统 . . . . . . . . . . . .139安全气囊系统说明 . . . . . . . . .139前部安全气囊 . . . . . . . . . . .140侧面安全气囊 . . . . . . . . . . .141头部安全气囊 . . . . . . . . . . .142关闭副驾驶员安全气囊 . . . . . . .143驾驶指南 . . . . . . . . . . . . . .145智能技术 . . . . . . . . . . . . . .145电控行车稳定系统(ESC) . . . . .145制动器 . . . . . . . . . . . . . .146转向助力系统 (servotronic) . . . .147全轮驱动 (quattro) . . . . . . . .147电源管理系统 . . . . . . . . . . .148带拖车行驶 . . . . . . . . . . . . .151带拖车行驶 . . . . . . . . . . . .151拖车牵引装置 . . . . . . . . . . .154维护指南 . . . . . . . . . . . . . .156养护和清洁 . . . . . . . . . . . . .156概述 . . . . . . . . . . . . . . .156外部养护 . . . . . . . . . . . . .156汽车内部养护 . . . . . . . . . . .159检查和添加 . . . . . . . . . . . . .162燃油 . . . . . . . . . . . . . . .162加油 . . . . . . . . . . . . . . .163选择性催化净化还原 . . . . . . . .164发动机舱 . . . . . . . . . . . . .166发动机机油 . . . . . . . . . . . .169冷却系统 . . . . . . . . . . . . .170制动液 . . . . . . . . . . . . . .172蓄电池 . . . . . . . . . . . . . .172车窗玻璃清洗装置 . . . . . . . . .174车轮和轮胎 . . . . . . . . . . . . .175车轮 . . . . . . . . . . . . . . .175应急轮胎 . . . . . . . . . . . . .179轮胎压力监控显示 . . . . . . . . .181附件和技术改装 . . . . . . . . . . .182附件、配件和修理工作 . . . . . . .182技术更改 . . . . . . . . . . . . .182无线发射器和商务设备 . . . . . . .182自助 . . . . . . . . . . . . . . . .184抛锚救助 . . . . . . . . . . . . . .184概述 . . . . . . . . . . . . . . .184装备 . . . . . . . . . . . . . . .184轮胎修理包 . . . . . . . . . . . .185车轮更换 . . . . . . . . . . . . .186备用车轮 . . . . . . . . . . . . .190辅助启动 . . . . . . . . . . . . .191拖车和牵引启动 . . . . . . . . . .192保险丝和灯泡 . . . . . . . . . . . .196电子保险丝 . . . . . . . . . . . .196灯泡 . . . . . . . . . . . . . . .201技术数据 . . . . . . . . . . . . . .204技术数据 . . . . . . . . . . . . . .204汽车特性数据 . . . . . . . . . . .204尺寸 . . . . . . . . . . . . . . .204充填量 . . . . . . . . . . . . . .205技术数据说明 . . . . . . . . . . .205汽油发动机 . . . . . . . . . . . .206柴油发动机 . . . . . . . . . . . .210索引 . . . . . . . . . . . . . . . .2124关于本使用说明书本使用说明书的内容包含关于使用本车的重要信息、提示、建议和警告。
插电式混合动力汽车的组成与工作原理插电式混合动力汽车(Plug-in Hybrid Electric Vehicle,PHEV)是指一种由燃油发动机和电动机组成的汽车,它可以通过插电充电或以发动机驱动的方式工作,从而实现更高效的能源利用和减少尾气排放。
下面将从组成和工作原理两个方面详细介绍插电式混合动力汽车。
一、组成1.燃油发动机:燃油发动机通常是传统的内燃机,可以使用汽油或柴油作为燃料。
燃油发动机主要负责提供动力,并通过驱动发电机发电,以满足电动机的电力需求。
3.电池组:电池组是插电式混合动力汽车的能量存储系统,通常采用锂离子电池。
电池组主要负责存储电能,并向电动机提供驱动能量。
4.发电机:发电机是燃油发动机的一个关键部件,它通过与燃油发动机相连来产生电能,以充电电池组或直接向电动机供电。
5.充电装置:充电装置用于将电能从外部电源转移到电池组中,可以通过插电充电或者无线充电的方式进行。
6.控制系统:控制系统是插电式混合动力汽车的大脑,主要负责监测和控制整个系统的运行。
它通过传感器和计算机系统,对燃油发动机、电动机、电池组等部件进行控制和协调,以实现最佳的能量利用和性能。
二、工作原理1.全电动模式:在电池有足够电能的情况下,插电式混合动力汽车可以选择纯电动模式工作。
此时只使用电动机驱动汽车,从而实现零尾气排放和低噪音行驶。
2.混合模式:当电池电量下降时,燃油发动机将自动启动,并利用发电机产生电能,以供给电动机使用。
在这种模式下,电动机和燃油发动机可以同时为汽车提供动力,以提高燃油经济性和续航里程。
3.充电模式:在长途行驶时,插电式混合动力汽车可以选择充电模式。
此时燃油发动机将主动工作,同时驱动发电机,将产生的电能充入电池组中,以延长纯电动行驶里程。
在实际使用中,插电式混合动力汽车的工作模式会根据驾驶需求和电池电量自动调节。
例如,在城市交通拥堵时,插电式混合动力汽车可以选择纯电动模式,以减少尾气排放和燃油消耗。
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燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂,成本高。Prius采用的是混联式联结方式。 根据在混合动力系统中,电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重,也就是常说的混合度的不同,混合动力系统还可以分为以下四类: 一是微混合动力系统。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。这种混合动力系统在传统燃机上的启动电机(一般为12V)上加装了皮 带驱动启动电机(也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统)。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机,用来控制发动机的启动和停止,从而取消了发动机的怠速,降低了油耗和排放。从严格意义上来讲,这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车,因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。在微混合动力系统里,电机的电压通常有两种:12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合动力系统。 二是轻混合动力系统。代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统采用了集成启动电机(也就是常说的Integrated Starter Generator,简称ISG系统)。与微混合动力系统相比,轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的启动和停止,还能够实现:(1)在减速和制动工况下,对部分能量进行吸收;(2)在行驶过程中,发动机等速运转,发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节。轻混合动力系统的混合度一般在20%以下。 三是中混合动力系统。本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同,中混合动力系统采用的是高压电机。另外,中混合动力系统还增加了一个功能:在汽车处于加速或者大负荷工况时,电动机能够辅助驱动车轮,从而补充发动机本身动力输出的不足,从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高,可以达到30%左右,目前技术已经成熟,应用广泛。 四是完全混合动力系统。丰田的Prius 和未来的Estima属于完全混合动力系统。该系统采用了272-650v的高压启动电机,混合程度更高。与中混合动力系统相比,完全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。 3.3、串联式混合动力电动汽车(SHEV) 3.3.1、串联式混合动力电动汽车的结构 串联式混合动力电动汽车由发动机、发电机、电池组、驱动电机和控制器主要部件组成。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。发动机和发电机集成组成一个系统,即辅助动力单元,当发动机发出的功率超过汽车行驶所需要的功率时,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来驱 动电动汽车,使混合动力电动汽车在零污染状态下行驶。 3.3.2、串联式混合动力电动汽车的驱动模式 在串联式混合动力电动汽车上,由发动机带动发电机所产生的电能和电池输出的电能,共同输出到电动机来驱动汽车行驶,电动机是唯一的驱动模式。串联式 HEV 驱动系统的结构图如下图所示。只有电动机直接与驱动桥相连接(这一点与纯电动汽车相同),而发动机与发电机直接连接产生电能,来驱动电动机或者给蓄电池充电。汽车行驶时的驱动力由电动机来输出,它将储存在蓄电池中的电能转化为车轮上的机械能。当蓄电池的荷电状态值(SOC,StateOf Charge)降到一个预定值时,发动机即开始对蓄电池进行充电。发动机与驱动系统并没有机械地连接在一起,这种方式可以很大程度地减少发动机所受到的车辆的瞬态响应。瞬态响应的减少可以使发动机进行最优的喷油和点火控制,使其在最佳工况点附近工作。
3.3.3、串联式混合动力电动汽车的优缺点 优点:(1)发动机能够经常保持在稳定、高效、低污染的运转状态,使有害排放气体控制在最低围,并可采用燃气轮机、转子发动机等其他形式的发动机。(2)串联式混合动力电动汽车从整体结构上看,只有发电机-电动机的电力系统,其特点更加趋近于电动汽车。几个大部件总成在电动汽车上布置起来,将有较大的自由度。 缺点:⑴各部件总成各自的功率较大,外形较大,质量也较大,在中小型电动汽 车上布置有一定的困难。⑵在发动机-发电机-电动机驱动系统中的热能-电能-机械能的能量转换过程中,能量损失较大。因此发动机输出的能量利用率要比燃机汽车低。所以,串联式混合动力驱动系统较适合在大型客车上使用,该布置形式更适合于道路 复杂的城市工况和山区公路运行。在环保要求高的市区,汽车在起步和低速行驶时,可以关闭发动机进入纯电动状态,使汽车达到零排放的要求。随着蓄电池技术的发展,存储能量性能的不断提高,串联式混合动力电动汽车使用发动机的次数越来越少,最终会向纯电动汽车的目标迈进。 3.4、混联式混合动力电动汽车 混联式驱动系统是串联式与并联式的综合,它的结构形式和控制方式充分发挥了两种驱动形式各自的优点。能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配,从而在结构上保证了在更复杂的工况下使系统工作在最优状态,因此更容易实现排放和燃油消耗的控制目标。 一种可能的设计方式是将串联式和并联式的所有部件用一个离合器连接起来,使车辆在某种情况下以串联式工作,在另一种情况下则以并联式工作。根据不同的驱动条件来选择具有优势的那一种驱动方式。但是这种布置方式将会比单纯的串联式或并联式增加更多的零部件,导致整车的尺寸增大和复杂程度增加。 丰田 Prius 所采用的混合驱动方式 丰田 Prius 驱动系统的结构图如图所示。丰田 Prius 驱动系统是将发动机、发电 丰田prius混合动力电动汽车驱动系统的结构 机和电动机通过一个行星齿轮装置连接起来。动力从发动机输出到与其相连的行星架,行星架将一部分转矩传送到发电机,另一部分传送到电动机并输出到驱动轴。这种机构有两个自由度,可以自由的控制两个不同的速度(例如:发动机的转速与差速器输入的转速)。此时车辆并不是串联式或者并联式,而是介于串联和并联之间,充分利用两种驱动方式的优点。
3.5、并联混合动力汽车研究状况 3.5.1、并联式混合动力电动汽车的驱动模式 并联式混合动力驱动系统结构图如下图所示,
发动机和电动机通过某种变速装置同时与驱动桥直接相连接。电动机可以用来平衡发动机所受的载荷,使其能在高效率区域工作,因为通常发动机工作在满负荷(中等转速)下,燃油经济性最好。当车辆在较小的路面载荷下工作时,传统车辆的发动机的燃油经济性比较差,而并联式混合动力汽车的发动机此时可以被关闭掉而只用电动机来驱动汽车,或者增加发动机的负荷使电动机作为发电机,给蓄电池充电以备后用(即一边驱动汽车,一边充电)。由于并联式混合动力电动汽车在稳定的高速行驶下发动机具有比较高的效率和相对较小的质量,所以它在高速公路上行驶具有比较好的燃油经济性。
并联式驱动系统有两条能量传输路线,可以同时使用电动机和发动机作为动力源来驱动汽车,如果其中的一条驱动线路出了问题,另一个仍然可以驱动汽车。这种设计方式可以使其以纯电动汽车,或低排放汽车的状态运行,但是此时不能提供全部的动力能源。并联式混合动力汽车通常有以下四种组合驱动方式(如下图): a. 驱动力结合式 驱动力结合式电动汽车采用一个小功率的发动机,单独地驱动汽车的前轮。另外一套电动机驱动系统单独地驱动汽车的后轮,可以在汽车启动、爬坡或加速时增加混合动力汽车的驱动力。两套驱动系统可以独立地驱动汽车,也可以联合驱动汽车,使电动汽车变成四轮驱动的电动汽车。此种混合动力电动汽车具有四轮驱动的特性。
b. 转矩结合式(双轴式和单轴式) 转矩结合式并联式混合动力电动汽车的发动机通过传动系统直接驱动混合动力电动汽车,并直接(单轴式)或间接(双轴式)带动电动/发电机转动向蓄电池充电。蓄电池也可以向电动/发电机提供电能,此时电动/发电机转换成电动机,可以用来启动发动机或驱动汽车。
c. 转速结合式 转速结合式并联式混合动力电动汽车的发动机通过离合器和一个“动力组合器”来驱动汽车,电动机也是通过“动力组合器”来驱动汽车。可以利用普通燃机汽车的大部分传动系统的总成,电动机只需通过“动力组合器”与传动系统连接,结构简单,改制容易,维修方便。通常“动力组合器”就是一个行星齿轮机构,这种装置可以使发动机或电动机之间的转速可以灵活的分配,但它们组合在特定的“动力组合器”中,因为“动力组合器”使它们的转矩固定在电动汽车行驶时的转矩上,要用调节发动机节气门的开度来与电动机的转速相互配合,才能获得最佳传动效果,从而使得控制装备变得十分复杂。