混合动力汽车技术(基础及概念)

1、混合动力汽车技术专题-电动车辆国家工程实验室何洪文 教授车辆电动技术教学提纲混合动力汽车发展的技术背景；混合动力汽车的概念；混合动力电动汽车发展 1894 Count Felix Carli (Italy) assembled first hybrid electric car(卡里)； 1897 Petrol-electric car by Justus B. Entz, Electric Storage Battery Co. of Philadelphia, U.S； 1899 Paris Salon. Pieper vehicle, a gas-electric parallel hy

2、brid； 1905 H. Piper files U.S. patent for a petrol-electric hybrid vehicle. Goal was to use the electric motor to assist the ICE so that higher speeds (25 mph) could be achieved. Hybrids were popular early in Automotive development because ICE power plants were weak performers Hybrid electric vehicl

3、es have been known, built, and driven in public since 1909; 1921 Owen Magnetic Model 60 Touring vehicle, Uses gasoline engine to run a generator that supplies electric power to motors Electric Motors mounted in each of the rear wheels;After this the ICE becomes Powerful enough to provide Better perf

4、ormance than the Early hybrids could. 混合动力电动汽车发展混合动力汽车市场增长加快，产品系列正从日本丰田一支独秀向多元化发展。丰田混合动力全球销量已突破150万辆本田2010款混合动力Insight通用2008款混合动力Malibu福特ESCAPE汽车发展的技术路线节能与新能源汽车！电动汽车：良好的环保特征！内燃机汽车：良好的基础设施条件！新一代能源汽车：氢燃料电池汽车和新一代电池电动汽车！混合动力汽车虽然关于混合动力汽车是一种独立的车型还是纯电动汽车的过渡车型的争论一直没有停止，但是从目前混合动力汽车业已取得的研究成果来看，混合动力车辆已成为一股不可阻挡

5、力量，在改变着汽车产品的结构和构成，并大量的走向实用化。可以预言在未来的2030年间，混合动力汽车将会得到巨大的发展空间。据Auto Mfg Production（汽车制造与生产）期刊预测，世界汽车市场上，混合动力车2010年将达100万辆，2015年将在世界汽车市场占15，2020年占25，这是相当大的比例。如此看来，新能源汽车之中起步较早发展较快的混合动力车辆，在相当一段时间内前景广阔，并受市场欢迎具有良好的商业前景，将会逐渐成为汽车行业的主导产品而在世界汽车市场大展拳脚。 混合动力电动汽车的未来教学提纲混合动力汽车发展的技术背景；混合动力汽车的概念 内燃机汽车 ( ICE Vehicle

6、)混合动力汽车的概念 内燃机汽车 ( ICE Vehicle)混合动力汽车的概念 汽车燃油加注柴油、汽油、液化石油气LPG、天然气、醇类混合动力汽车的概念 纯电动汽车 ( Battery Electric Vehicle)BEV,由电动机驱动的汽车，电动机的驱动电能来源于车载可充电蓄电池或其它能量储存装置。混合动力汽车的概念混合动力汽车的概念 纯电动汽车 ( Battery Electric Vehicle)混合动力汽车的概念 燃料电池电动汽车 ( Fuel Cell Electric Vehicle) 燃料电池工作原理混合动力汽车的概念 燃料电池电动汽车 ( Fuel Cell Electr

7、ic Vehicle) 质子交换膜燃料电池工作原理混合动力汽车的概念 燃料电池电动汽车 ( Fuel Cell Electric Vehicle)车载能量源动力生成装置传动系内燃机特性场转化装置能量存储系统能量存储和调节转化系统电动机驱动轮用于能量存储或进行能量的初始转化以向动力生成装置直接供能的所有部件的总称。用于把其他形式的能量转化为机械动能(旋转动能)的装置，直接作为传动系的输入用于传递和调节动力生成装置输出的旋转机械动能，并输送给车辆驱动车轮，实现车辆正常行驶的所有部件的总称车辆上所有的用于存储、转化和传递能量并使车辆获得运动能力的部件的总称。具体由车载能量源、动力生成装置、传动系以及

8、其他辅助系统组成。车辆驱动系混合动力汽车的概念车载能量源：具有两种形式，能量存储，比如油箱，蓄电池储存的电能等，能量存储和调节转化系统, 比如燃料电池汽车的（氢气罐燃料电池堆）和（油箱重整制氢燃料电池发动机）。传动系：用于调节和转化动力生成装置输出的动力，使之与车辆行驶时驱动轮处要求的理想动力特性达到较好匹配的所有部件的总称，对发动机，为满足发动机启动和变速箱的加减档操作，设立了离合器、变速箱、差速器等。对电动机，由于具有堵转特性，因此无需离合器，而且对于轮毂电机布置方案，可以省略传统的差速器。 混合动力电动汽车的定义和类别混合动力汽车的概念 混合动力电动汽车的定义和类别混合动力汽车：是指车辆

9、驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。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，其中至少有一种能提供电能的汽车称为混合动力电动汽车。HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：可消耗的燃料；可再充电能/能量储存装置。混合动力汽车的概念 混合动力电动汽车的定义和类别串联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构，其单个驱动系间的联合是车载能源环节的联合，也即非直接用于驱动车辆的能量的联合并同时向动力生成装置供能。 车载能源环节的混合；单一的动力生成装置；车载能源

10、的多样化。车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车混合动力汽车的概念 混合动力电动汽车的定义和类别混合动力汽车的概念串联混合动力汽车工作模式1串联混合动力汽车工作模式2串联混合动力汽车工作模式3串联混合动力汽车工作模式4串联混合动力汽车串联混合动力汽车串联混合动力汽车 混合动力电动汽车的定义和类别并联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构，其单个驱动系间的联合是车辆动力传递系环节的联合，通过对不同的动力生成装置输出的动能的联合或耦合，并经过相应的特性场转化装置输出到驱动轮，满足车辆行驶要求。 机械动能的混合；具有两个或多个动力生成装置；每一个动力生成装置都有自己单独的车载能源。车辆的

11、驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车混合动力汽车的概念混合动力汽车的概念并联混合动力汽车并联混合动力汽车工作模式1 启动 加速并联混合动力汽车工作模式2并联混合动力汽车工作模式3并联混合动力汽车工作模式4 混合动力电动汽车的定义和类别为优化驱动系的综合效率和充分发挥车辆的节能、低排放潜力，在实际的应用中，混合动力车辆驱动系并非单纯是简单的串联式结构或并联式结构，而是由串联式结构和并联式结构复合组成的串并联综合式结构，即所谓的混联式结构。同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力(电动)汽车混合动力汽车的概念 混合动力电动汽车的定义和类别开关式混联系统混合动力汽车的概念 混合

12、动力电动汽车的定义和类别功率分流式混联系统混合动力汽车的概念混联式混合动力汽车 TOYOTA PRIUS混联式混合动力THS混联式混合动力THS混联式混合动力THS混联式混合动力THS混联混合动力汽车工作模式1混联混合动力汽车工作模式2混联混合动力汽车工作模式3混联混合动力汽车工作模式4混联混合动力汽车工作模式5混联混合动力汽车工作模式6丰田混联式混合动力汽车技术 混合动力电动汽车的定义和类别复合式混合动力系统：区别于传统的由“串联并联” 组成的混联式结构，在串联结构上具有两个功率调节单元，一种为电功率调节单元P，用于协调管理动力电池组B和发动机E发电机M间的电功率，另一种电功率调节单元P，用于协调管理动力电池组和驱动电机M间的电功率。该结构可以实现整车更多的工作模式。混合动力汽车的概念复合混合动力汽车工作模式1复合混合动力汽车工作模式2复合混合动力汽车工作模式3复合混合动力汽车工作模式4复合混合动力汽车工作模式5复合混合动力汽车工作模式6混合动力电动车辆整车技术混合动力电动车辆整车技术 混合动力电动汽车的定义和类别PHEV是Plug-in Hybrid Electric Vehicle的缩写。PHEV可以使用电力网（包括家用电源插座）对动力电池充电的混合动力汽车，这种混合动力汽车具有纯电动行驶较长距离的功能，但需要时仍然可以工作在全混合模式。 里程短时采用纯电动模式。