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引言进入21世纪以来，能源安全与气候变化成为国际社会关注的焦点，为实现交通领域的健康可持续发展，世界主要汽车生产国进一步加快推动节能与新能源汽车的发展，预计未来3-5年内，全球节能与新能源汽车将进入一个快速产业化发展的阶段。根据机电混合度的不同，混合动力汽车与传统燃油汽车相比能够实现10%-40%的节油效果，常规排放物和CO2排放也显著降低，并具有性能稳定、可靠性强，不依赖于新建配套设施，因此被认为是近中期比较现实和有效的新能源汽车产品，会在未来2-3年内将成为汽车市场的主流竞争者。目前，国际上混合动力汽车已经实现商业化。2007年全球混合动力汽车销量达到50万辆左右。美国作为全球最大的混合动力汽车市场，2007年在轻型车销量下滑2.5个百分点的情况下，混合动力汽车销量增长38%，达到35万辆。另外，自混合动力汽车上市以来，单一品牌混合动力轿车的最大累计销量已经超过120万辆。在我国，混合动力汽车已进入科研向产业化转型的关键时期。在国家“863”连续两个五年计划持续支持下，我国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术，建立了相关技术标准和测试能力，开发出一批混合动力汽车产品，实现了小批量的整车生产能力，在多个城市开展了小规模示范应用，并成功服务于北京奥运会和残奥会，取得了良好的社会效益和环境效益，初步证明了混合动力汽车在我国应用的可行性和适用性。为了推动包括混合动力汽车在内的节能与新能源汽车的产业化进程，我国政府目前局部小规模示范应用的基础上，近期将组织开展大规模推广应用工程，相关政府部门也在加紧制定专项财政补贴方案，随着我国政府积极推动的以混合动力汽车为主的节能与新能源汽车大规模推广应用工程的启动，将进一步突破我国节能与新能源汽车的产业化瓶颈、降低制造成本、培育产业链，并在局部区域实现显著的节能减排效果，加速启动我国节能与新能源汽车市场。1.混合动力汽车概述混合动力汽车是指车上装有两个以上动力源，包括有电机驱动，符合汽车道路交通、安全法规的汽车，车载动力源有多种：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组，当前混合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的电动汽车。1.1混合动力汽车的优点采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。1.1.1因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。1.1.2在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现〃零〃排放。1.1.3有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。1.1.4可以利用现有的加油站加油，不必再投资。1.1.5可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。混合动力汽车有两种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或称混联）式。1.2复合动力驱动汽车的缺点有两套动力，再加上两套动力的管理控制系统，结构复杂，技术较难，价格较高。由于〃新一代汽车伙伴合作〃（PNGV）计划的推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较，认为采用复合动力是实现中级轿车百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。经过多年研究，混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子。日本丰田汽车公司1997年12月宣布将混合动力轿车Prius投入小批量商业化生产，该车自重1515kg，装用顶置凸轮轴四缸，1500cc排量汽油机，最大功率42.6kW/4600r/min,带永磁无刷发电机，驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW，采用氢竦电池，实现串并联控制方式，百公里油耗为3.4L，比原汽油车减少了一半，CO2排量也相应减少了一半，C0、HC、NOX仅为现行法规允许值的10%，售价每辆216万日元（约15000美元）。美国克莱斯勒汽车公司1998年2月在底特律展出第二代道奇无畏ESX2型混合动力轿车，该车装用1500cc排量直喷柴油机带发电机，采用铅酸电池，交流感应电机驱动，铝车架，复合材料车身，自重1022kg，百公里油耗降至3.4L。2000年通用，福特，戴姆勒•克莱斯勒已开发出100公里油耗已达到3升汽油或接近3升汽车的样车，只是价格仍较贵。2.混合动力汽车的种类混合动力汽车的种类目前主要有3种。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”。另外一种是，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”。还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”。并联方式

串联方式3.混合动力汽车的控制系统*—■■•**■*■■,r♦AT-rJh♦"1iE代写毕业论文，直接找汽主-论支写主代有「«。164515697车展上亮相，国内的首次亮相是在2007年的上海车展上。雷克萨斯的这两款混合动力车型仅从售价上来看就属于小众的车型，其高端豪华的定位令普通消费者望而却步。而雷克萨斯生产这两款车的主要目的也是为了提升自己品牌的形象，及其受众的个人形象；但是它们注定远离普通消费者。9.我国混合动力的应用发展在国际混合动力汽车技术发展与规模化应用研讨会”上，与会官员和专家预计，未来3-5年内，全球节能与新能源汽车将进入一个快速产业化发展的阶段。其中，作为近中期比较现实和有效的汽车节能减排技术的混合动力汽车，在未来3年内将成为汽车市场的主流竞争产品。而在经过几年的激烈争辩之后，种种迹象也表明，混合动力汽车目前也已经逐渐成为了我国新能源汽车的最主要发展方向。9.1我国混合动力汽车三大发展目标近期发展阶段（2008年〜2012年）：混合动力汽车大批量产业化，年产量达到百万辆级，占到汽车总产量的10%以上。以技术相对成熟、成本增加较少的BSG、ISG混合动力汽车构成混合动力汽车的主流。中期发展阶段（2012〜2020年）：随着电池技术的进步及其价格的降低，节能效果更加显著的重度混合动力汽车和plug-in混合动力汽车，将在混合动力汽车中占据主要地位，BSG、ISG混合动力汽车共同构成混合动力汽车的其余组成部分。长期发展阶段（2020〜2030年）：混合动力汽车呈大幅度??长势态，占到汽车总产量的50%，传统的燃油汽车包括代用燃料汽车产量将会下降到汽车总产量的25%左右。9.2混合动力能节油10%-40%科技部高新司副司长张志宏告诉记者，根据机电混合度的不同，混合动力汽车与传统燃油汽车相比能够实现10%-40%的节油效果，常规排放物和二氧化碳排放也显著降低，并具有性能稳定、可靠性强，不依赖于新建配套设施，因此被认为是近中期比较现实和有效的新能源汽车产品。目前，国际上混合动力汽车已经实现商业化。去年全球混合动力汽车销量达到50万辆左右，其中，美国作为全球最大的混合动力汽车市场，去年在轻型车销量下滑2.5个百分点的情况下，混合动力汽车销量增长38%，达到35万辆。由于产品市场保有规模的不断扩大，使车辆生产企业无论是在技术改进、成本控制，还是在营销网络建设和售后维修服务能力保障等方面，都取得了持续的进步，能够很好地满足产品开发、生产、销售和用户使用的要求。“近来，国际上各大汽车公司不断加快混合动力汽车研发和上市的步伐。”张志宏预计，随着锂离子电池技术和plug-in（特指可使用家用电源插座对电池进行充电的混合动力车）技术的不断成熟，预计在2010年前后全球汽车工业将迎来混合动力汽车产业化高潮。9.3我国混合动力汽车在进入产业化关键时期在这股产业化高潮中，国内汽车企业也正在向国际接轨。从最初合资企业一汽丰田普锐斯混合动力轿车到如今包括一汽、上汽、奇瑞、长安、夏利、万向的群雄逐鹿，混合动力汽车在我国已进入科研转向产业化的关键时期。清华大学教授欧阳明高认为，我国已基本掌握了混合动力汽车关键零部件和动力系统平台技术，拥有了相关技术标准和测试能力，开发出一批混合动力汽车产品，实现了小批量的整车生产能力，并在多个城市开展了小规模示范应用。“但是与大规模产业化和市场化要求相比，在产品可靠性、耐久性和成本控制以及政策环境、市场培育等方面我们还有较大差距。”科技部高新司副司长张志宏指出，为加快解决上述制约混合动力汽车产业化发展的瓶颈问题，我国政府在局部小规模示范应用的基础上，近期将组织开展大规模推广应用工程，相关政府部门也在加紧制订专项财政补贴方案。中国汽车技术研究中心专家认为，随着政府积极推动的以混合动力汽车为主的节能与新能源汽车大规模推广应用工程的启动，我国将进一步突破节能与新能源汽车的产业化瓶颈、降低制造成本、培育产业链，并在局部区域实现显著的节能减排效果，加速启动我国节能与新能源汽车市场。9.4重点发展四种混合动力车国家发改委节能与新能源汽车技术政策研究项目负责人吴志新：综合考虑我国混合动力汽车目前的技术发展状况，近期和中期，我国应重点发展BSG（低度混合动力）轿车、ISG（中度混合动力）轿车，串联混合动力公交车、并联混合动力公交车。目标用户是：家庭用车、出租车和城市公交车。如果相关政策到位，预计到2010年我国将有6-8个轿车企业（含合资企业）、10余个混合动力轿车产品投入批量生产，将有4-5个客车生产企业的8-10个混合动力公交客车产品投入批量生产。年产量将达到15万〜20万辆（其中公交客车产量2万〜3万辆），占汽车总产量的1.5%〜2%；年节约燃油15万吨〜25万吨。10.我国电动汽车标准体系的建立与完善我国电动汽车标准是随着国内电动汽车开发应运而生的。在各有关政府部门支持下，全国汽车标准化技术委员会于1998年新组建了电动车辆标准化分技术委员会，成为第24个分技术委员会（代号SAC/TC114/SC27）。纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车是电动汽车的三种类型，在开始研究我国电动汽车标准体系时，混合动力汽车标准就已包含其中。在“九五”期间，共有16项主要针对纯电动汽车的国家标准（其中有2项为国家指导性技术文件）先后制定完成，是我国电动汽车标准的第一批成果。在国外特别是日本、美国混合动力汽车开发和应用取得突出进展的情况下，科技部将发展混合动力技术明确为“十五”期间电动汽车研究和产业化的重点。为加快我国混合动力汽车产品的开发和生产，缩小与先进国家的技术差距，增强我国汽车工业在新技术领域中的竞争力，在科技部的要求和支持下，混合动力汽车标准的前期研究工作自2002年初启动，针对标准制定的重点领域和技术路线在国内相关企业和高等学校、研究机构进行了较为广泛和深入的调研，还进行了国内外标准资料的收集分析等准备工作。在随后两年的研究中，对上述16项标准中的5项进行了修订，又新制定了10项新的国家标准（其中6项是专门适用混合动力汽车的标准），提出2项标准的研究报告，电动汽车标准体系进一步充实（具体标准见表1）。表1序号标准代号标准名称—______________GB/T18332.1-2001电动道路车辆用铅酸蓄电池GB/T18332.2-2001电动道路车辆用金属氢化物竦蓄电池GB/Z18333.1-2001电动道路车辆用锂离子蓄电池GB/Z18333.2-2001电动道路车辆用锌空气蓄电池GB/T18384.1-2001电动汽车安全要求第1部分：车载储能装置GB/T18384.2-2001电动汽车安全要求第2部分：功能安全与故障防护GB/T18384.3-2001电动汽车安全要求第3部分：人员触电防护GB/T18385-2001电动汽车动力性能试验方法已修订GB/T18386-2001电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法已修订GB/T18387-2001电动车辆的电磁场辐射强度的限值和测量方法宽带9kHz〜30MHzGB/T18388-2001电动汽车定型试验规程已修订GB/T18487.1-2001电动车辆传导充电系统一般要求GB/T18487.2-2001电动车辆传导充电系统电动车辆与交流/直流电源的连接要求GB/T18487.3-2001电动车辆传导充电系统电动车辆交流/直流充电机（站）GB/T18488.1-2001电动汽车用电机及其控制器技术条件已修订GB/T18488.2-2001电动汽车用电机及其控制器试验方法已修订GB/T19596-2004电动汽车术语新制定GB/TXXXX-200X电动汽车用仪表新制定GB/TXXXX-200X电动汽车操纵件、指示器及信号装置的标志新制定GB/TXXXX-200X电动汽车传导充电用插头、插座、车辆耦合器和车辆插孔通用要求新制定GB/TXXXX-200X混合动力电动汽车安全要求新制定GB/TXXXX-200X混合动力电动汽车动力性能试验方法新制定3GB/TXXXX-200X混合动力电动汽车定型试验规程新制定GB/TXXXX-200X轻型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法新制定GB/TXXXX-200X轻型混合动力电动汽车污染物排放测量方法新制定GB/TXXXX-200X重型混合动力电动汽车能量消耗量试验方法新制定二、我国混合动力汽车标准的基本情况1制定项目的选择混合动力电动汽车，即传统的内燃机输出的机械动力和电池输出的电力共同作为驱动力的汽车，因此，兼有内燃机汽车和纯电动汽车的特征。经过研究分析，由于混合动力汽车的电池动力系统主要提供辅助动力，除具有与电动汽车相似的电池及其管理系统、驱动电机及其控制系统等电驱动系统，工作电压较高等特定情况外，车辆其他结构特征及整车特性更接近于普通的汽车。适用于普通汽车和零部件的标准多数都可直接用于混合动力汽车。当然，由于有电驱动系统，也有一些技术要求或试验方法需做针对性调整。同时，原有电池、电机及其控制器、电磁兼容等电动汽车标准和新制定的基础性标准（如电动汽车术语、仪表、标志等）是电动汽车共用的标准，同样也适用于混合动力汽车。因此，近年混合动力汽车标准的研究制定，主要考虑整车性能及安全、排放、能耗试验方法，这些也是政府部门产品管理的重点内容。在已报批的6项混合动力汽车标准中，有3项是共用标准，即“安全要求”、“动力性能试验方法”和“定型试验规程”；关于轻型和重型混合动力汽车（以最大设计总质量3.5吨为限）的标准分别是2项（能耗和排放试验方法）和1项（能耗试验方法）。2标准的类型和属性除考虑混合动力汽车有高电压回路和装置而在安全要求方面规定了一些技术条件外，可以看到，其余的标准全部是试验方法标准，没有性能指标要求。一方面，混合动力汽车产品的结构型式和技术特点五花八门，各有所长，不可能也没必要作出统一要求，；而且混合动力技术尚处于发展完善进程中，过于明确地限定技术要求可能限制新技术的开发。即使是试验方法标准，也基本上是基于传统汽车的同类标准来设定混合动力汽车的试验条件和程序与原有的电动汽车标准一样，所有制定完成的标准均是推荐性国家标准，也就是说，如何使用这些标准，取决于使用者自身。如果政府部门在对混合动力汽车产品的准入管理中采用，则要虑哪些项目和内容是必须的和可操作的。3采用国际标准和国外先进标准在我国，采用国际标准和国外先进标准是指导标准化工作的重要原则，在混合动力汽车标准的研究与制定工作中也得到贯彻。相对而言，我国在汽车技术领域的基础研究和技术开发水平与国外先进水平存在着不小的差距。尽管在电动汽车技术方面我国在着力改变这种局面，也取得了可喜的进步，但由于整体技术水平和工业基础的限制，能够在国际上有影响的技术创新还偏少。因此，充分借鉴国际上相对成熟的标准成果对于发展我国的电动汽车技术是有益和必要的。当然，将我国在技术创新上的成果更多地在标准中体现，甚至争取向国际标准化组织提交，是我们追求的目标，尽管目前这种情况还不是很多见，但在混合动力汽车标准中已有良好的开端。在重型混合动力汽车的能耗和排放测试方面，少数国家有整车台架，而这种昂贵的测试条件对我国目前还不现实。在国外也缺乏成经验和规范的情况下，东风电动车公司等单位对各种可替代的方法进行了研究。其中，为在道路上进行能耗试验，将中国汽车技术研究中心承担的另一“863”项目“我国典型城市行驶工况”的研究成果“城市公交循环”作为测试循环之一采用，使得在标准中，有了针对我国城市道路条件的试验方法，这是在制定汽车标准中的一大进步，得益于开展了更深入的基础研究。采用国际标准和国外先进标准并不是直接采用国外企业的标准。虽然越有技术实力的企业对各国乃至国际标准的影响力越大，也在一定程度上反映技术发展的趋势，但要成为大家公认的技术标准，必须要经过广泛协调，综合反映各方面的意见。在我们收集和借鉴的混合动力汽车标准中，包括国际标准（ISO）、联合国欧洲经济委员会法规（ECE）、欧洲标准（EN）、美国汽车工程师学会（SAE）、日本电动车协会（JEVS）、美国电动车运输应用协会（ETA）等国际性、地区性和各国行业性组织的标准或规范，特别是ECE、ISO、SAE对我国标准的参考作用更突出一些。对于轻型车能耗和排放试验，由于涉及技术法规体系，因此如何按照我国已有的标准针对混合动力汽车进行试验，主要是参照了ECE相应法规对混合动力汽车的修正方法。在混合动力汽车安全要求、动力性能试验方法方面，参照ISO、EN等标准的同时，也了解了国内在产品开发过程中的设计经验，要满足国际标准存在着对测试条件要求较高的因素。标准的作用和局限项混合动力汽车标准和其他电动汽车标准为各有关方面特别是企业提供了评价产品的基本方法，有助于改变原来各有不同的评价方法和测试结果的情况，客观反映技术开发的成果，便于企业改进和提高产品性能，也是将来对混合动力汽车的准入管理可以依据的较为系统的技术规范。推出一批新的标准确实是取得了进步，但也必须看到，这些成果是初步的和有限的，在技术方面也肯定存在不明确和有问题的内容。一方面，包括国外，在混合动力技术发展方面仍在积累经验和改进现有产品，标准也存在不完善之处，对于零部件更是缺乏系统性的技术规范。再有就是国内混合动力汽车还缺乏更加深入的技术开发和基础研究，对相关技术要求和试验方法的理解与设备能力也不充分，一定程度上制约我国标准的水平。4相关建议混合动力汽车是在传统汽车基础上改进的产品，有着实用和节能环保效果明显的技术优势，应在政策和管理方面给予扶植。不必在技术标准上设定更多的限制，准入管理上也应与传统汽车产品实施基本相同的程序和检验项目，通过广泛应用才能促进其产业化发展和产品技术水平提高，缩小与国际先进水平的差距，使我国企业在混合动力技术领域占有一席之地。汽车混合动力技术发展现状及前景1111随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加居电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点。20世纪80年代以来许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车我国的“863计划〃也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。目前，我国电动汽车的研发水平与发达国家基本上处在同一起跑线上，在某些方面甚至超过国外。2005年，我国第一代混合动力商品车通过论证和验收。.混合动力技术优缺点与前景1）混合动力电动汽车具备了良好的动力性能、良好的燃油经济性、清洁环保、经济实用。为达到提高车辆的动力性、经济性和环保性需要采用当代最先进的内燃机技术深入分析低油耗特性；选择比功率、比能量和效率最高、扭矩密度最大的电机，研究它的低速大转矩、效率和再生制动能量回馈性能;经过周密分析和试验研究特性最佳选择各自高性能区段的组合与叠加。混合动力汽车绝对成木过高是目前混合动力电动汽车推广应用的主要难点这是因为混合动力汽车除了以往的动力装置外，至少还必须安装电池其成木不可能降至普通汽车的水准。因此混合动力汽车技术发展的首要难题是降低成本这也是今后有待解决的最大课题特别是必须降低动力电池、电机驱动系统、电子控制系统等的成木。提高汽车行驶过程中的能量再生利用效!从汽车制造阶段看壬设计改进汽车动力系统满足汽车再生制动回收要求，加强混合动力电动汽车的可靠性解决动力电池的使用寿命和可靠性问题是混合动力电动汽车推广应用的前提。国际能源紧缺，混合动力可以很好的节省汽车行进过程中减速、下坡过程的能量消耗，同时其排量低、污染小，也是未来汽车发展的必然趋势。混合动力电动汽车(HEV)，是在目前还找不到理想的高质量比能量和质量比功率的车载电源之前，电动汽车的发展暂时受到阻挠而发展起来的新型车型，HEV既是一种过渡型车型，也是一种独立型车型在21世纪HEV将会得到迅速的发展。1991年大众汽车公司推出济科牌混合动力电动微型汽车，车长3150mm、宽1600mm、高1480mm，可乘坐4人，整备质量78kg。采用0.636L，压缩比9.3:1、功率25kW/(6000r-min)的三缸汽油机和一台6kW/(1280r-min)的电动机共同组成的混合动力驱动系统。汽油机和电动机通过两个自动离合器和一个五档变速器，驱动桥驱动车辆行驶。当速度低于60km/h时，由动力电池组提供电能，车辆用电动机驱动，在速度为60km/h启动汽油机驱动桥驱动车辆行驶，当车辆加速或爬坡时，发动机与电动机共同组成混合驱动模式驱动车辆行驶。混合动力电动汽车HEV首先在欧洲出现，引起美国各大汽车公司的注意，为了减少对石油进口的依赖，改善对大气环境的污染，达到加州的排放标准的要求。在汽车工业领域内具有更强大的竞争力和更大的市场，必须在HEV的整车和关键技术方面夺取领导地位，1993年9月，美国政府机构和美国汽车研究会以及一些有关单位，共同联合成立“新一代汽车协调会”PNGV，美国政府通过PNGV与汽车界达成了多种合作研究、开发协议，并协调政府有关部门，国家实验室和三大汽车公司的人力、物力资源，其研究方向代表了三大汽车公司及其用户的利益。PNGV提出新开发的概念车样车的所达到的标准为:在10年的时间内达到乘坐5〜6人，整车质量898kg，燃料消耗量3L，0〜96.56km/h，加速时间12s，行驶里程612km的目标。经过多年的研究、开发和试验等，美国三大汽车公司都推出了混合动力电动汽车HEV概念车或样车，通用汽车公司的概念车为precept概念车，福特汽车公司概念车为prodigy概念车，克莱斯勒汽车公司概念车为DodgeESX3,基本上都是采用发动机为主，电动机为辅的配置方式，来达到上述标准的要求。混合动力汽车的分类与特点当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，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动力潜能的40%，在市区还会跌至25%，更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来，世界各国对改善环保的呼声日益高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车(除非燃料电池技术有重大突破)。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置(HEV)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥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，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式(SHEV)和并联式(PHEV)两种。串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成，它们之间用串联的方式组成SHEV的动力单元系统。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动，负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机。当电动车处如启动、加速、爬坡的工况时，发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，由发动机-发电机组向电池组充电。这种串联式电动车不管在什么工况下，最终都要由电动机来驱动车轮。例如福特“新能级-2010”SHEV，其电池采用燃料电池，在城市市区行驶时全部由燃料电池驱动电动机，电动机通过减速器(变速器)和驱动桥驱动车轮，达到了“零排放”要求。当高速及爬坡时，则由发动机-电动机组和燃料电池组共同向电动机供电，驱动车轮。并联式装置的发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动一发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，因此该装置更接近传统的汽车驱动系统，得到比较广泛的应用。例如大众汽车公司的高尔夫PHEV，发动机通过一边的离合器带动电动-发电机，输出扭力再通过另一边离合器驱动车辆行驶。静止启动时，电池向电动-发电机供电，此时电动-发电机就是发动机的启动机。发动机启动后，发动机一方面作为车辆单独的动力源驱动车轮，另一方面又带动电动-发电机发电向电池充电，此时与传统汽车一样。在市区行驶时，发动机关闭，一边离合器脱开，一边离合器接合，电池做为唯一能源向电动机供电，由电动机取代发动机驱动车轮。当电动车需要高速或高负荷时，发动机启动一边离合器闭合，发动机与电动-发电机系统组成复合驱动形式，以最大功率驱动车辆。混合动力汽车的工作原理混合动力汽车在发达国家已经日益成熟，有些已经进入实用阶段。由于构造复杂，成本较高，在电动汽车时代到来之前，混合动力型汽车只是一种过渡产品。HEV既要使用发动机作为动力，又要对发动机的节能和环保作出种种限制，使发动机的燃料消耗降低到最低，使发动机的有害气体的排放达到“超低污染”标准的要求。要用发动机的动力来保证HEV正常行驶时所需要的基本动力。采用控制发动机转速范围、降低发动机的最高转速、保持发动机稳定均衡地运转、并采取“开-关”的控制方式，使发动机避开启动、怠速和转速突然变化时，燃料燃烧不完全面引起的燃料经济性降低和增加有害废气的排放，从而控制发动机始终处于最佳状态下运转。另外，HEV还可以广泛地采用转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机作为HEV的发动机。HEV上是以电动机驱动作为发动机驱动的辅助动力，但又必须对电池组的质量和整车的整备质量进行限制，以减轻HEV的总质量。因此，一般电动/发电机只是在HEV发动机启动，车辆启动、加速或爬坡时起作用。电动/发电机又是发动机的飞轮，起调节发动机输出功率作用。电动/发电机还起发电机的作用，将发动机的动能转换为电能，储存到电池组中去。在HEV下坡或制动时，将汽车惯性动能转换为电能，储存到电池组中去。因此，HEV有了电动机的辅助作用，就可以使HEV达到节能和“超低污染”的要求。从20世纪90年代起，全世界又掀起研究开发和制造HEV的竞争热潮，21世纪HEV有可能成为汽车工业的主导产品。HEV汽车在起步、行车、加速和停车时，由其控制系统自动判断和控制使用何种动力，使汽车的能源消耗和排放指标控制在最佳范围。汽车起步时因发动机的效率低，由电动机提供动力，在信号等待时，发动机会自动停止运行，避免了怠速空转的燃油消耗。汽车在正常行驶中控制发动机在最佳区域运行，一部分动力用于克服道路阻力，另一部分动力用于为电池充电。当车辆起步加速或爬坡时，除机组所产生的电能，通过控制设备，输往驱动车轮的电动机，此外，蓄电池组也同时供电给驱动车轮的电动机，以保证车辆具有足够的牵引能力。当车辆在平坦道路上作等速运行时，只需发电机组（或蓄电池组）单独提供电能驱动车辆即可。当车辆减速时，发电机组产生的电能，通过控制设备，向蓄电池组充电；在车辆制动过程中，驱动车轮的电动机，将转变为发电机，并通过控制设备向蓄电池充电。此种能将车辆的动能转变为电能并加以回收的制动方式，被成为“再生制动”。混合动力汽车通过将发动机、充电电池和电动机的最佳组合，既可以提高发动机工作效率，节省能源，又可以清洁排放，减少环境污染。这种车除发动机可对电池充电外，在减速时动力回收再生，制动器可以将机械能转换成电能，避免了能量的浪费。装用了混合动力系统的汽车燃料经济性比普通汽车可提高1倍，同时使能引起地球变暖的CO2排放量减少一半。混合动力驱动车辆在运行中，能向蓄电池组补充电能，因此，没有必要像电动车（电瓶车）那样，必须停歇在车库（或充电站点）内花很长时间充电。混合动力驱动的车辆具有节能、低排放、低噪音等优点，并且保持了传统的由内燃机驱动的汽车续驶里程长的固有特点，混合动力驱动的车辆不论在小轿车或大型车辆（如：公共汽车）领域中，均将有巨大的发展潜力和看好的市场前景。混合动力汽车不加重（HEV），其动力系统包括内燃机和电池组，兼备了内燃机汽车和电动汽车优点，它将内燃机、电动机与一定容量的储能器件通过控制系统相组合，电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以存储吸收内燃机富余功率和车辆制动能量，从而可大幅度降低油耗，减少污染物排放。混合动力汽车虽然没有实现零排放，但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求，可缓解汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾。与传统内燃机汽车相比，其主要优点是采用了高功率的能量储存装置（飞轮、超级电容器或蓄电池）向汽车提供瞬时能量，可以提高效率、节省能源、降低排放，因此经济性和排放性明显改善，技术经济可行性较强。较之纯电动汽车，其主要优点：续驶里程和动力性可达到内燃机汽车的水平；空调、真空助力、转向助力及其它辅助电器，借助原动机动力，无需消耗电池组有限电能，从而保证了乘坐的舒适性；而且混合动力汽车技术难度相对较小，成本也相对较低。混合动力汽车介于传统汽车和纯电动汽车、燃料电池汽车之间，是一种承前启后的，在经济和技术方面都趋于成熟的电动汽车产品。混合动力汽车的市场运用情况自1995年起，世界各大汽车生产厂商已将研究的重点转向了混合动力汽车的研究开发。日本丰田汽车公司开发了混合动力轿车。美国三大汽车公司均开发了包括轿车、面包车、货车在内的混合动力汽车。目前，混合动力汽车技术及市场均被看好。日本国内拥有的混合动力电动汽车已超过7万辆，预汁在2010年将达到210万辆。美国通用公司将在5年内销售100万辆混合动力汽车。目前本丰田汽车公司是走在混合动力汽车研发展前沿的汽车公司，开发的混合动力汽车已达到实用化水平。1997年，丰田推出了世界上第一款批量生产的混合动力汽车，其后又在2001年相继推出了混合动力面包车和皇冠轿车。到2002年底，丰田汽车公司生产的混合动力汽车在日本国内和海外的累计销量均突破了10万辆，现在已经在全世界20多个国家上市销售。丰田混合动力系统（THS）电子控制装置的特点是:可分别利用电能、汽油或两者组合同时工作。根据车速和负荷情况，THS可以控制每种能源所提供的功率比例，以保证汽车按最有效的模式运行。在车辆的行驶过程中，乘客对THS的转换是感觉不到的。THS系统的关键部分是功率分流装置。该装置利用一套行星齿轮组将发动机功率直接传递到车的前轮和发电机上。电控式变速器将汽油机、发电机和电动机的功率输出加以混合，从而达到汽车加速和减速的需要。2002年，丰田混合动力面包车投产，其混合动力系统采用了世界首次批量生产的电动4轮驱动及4轮驱动力/制动力综合控制系统，它给混合动力汽车的行驶性能带来了革命性的改进。所有这些都表明丰田公司在普及混合动力系统的低燃耗、低排放和改进行驶性能方面已经走在了世界同业前列。丰田汽车公司计划2012年在其全部汽车产品上采用汽油电力混合动力发动机，以提高燃油经济性和降低排放污染。据统计，美国市场上售出混合动力汽车接近7万辆，2002年美国的混合动力汽车市场规模达到35000辆。美国已有近20个城市在试用混合动力公共汽车。欧洲各大汽车厂商也纷纷推出了混合动力汽车。法国BE集团先后推出了贝灵格型和萨拉型混合动力汽车。排放量较同类普通汽车降低35%，一次行程可高达1000km。国内90年代末期开始了混合动力汽车的研发工作。1999年，清华大学与厦门金龙联合汽车工业有限公司合作研制成功国内第一辆混合动力轻型客车。2001年底，国家863电动汽车科技攻关项目正式启动，第一批项目中主要是混合动力车，目前正在进行当中。一汽和东风汽车集团联合所在地的高校和研究所，在各自客车底盘上，研发混合驱动公共汽车和大型客车。此外，东风电动汽车公司还承担了混合动力轿车的研究开发。十五目标是攻克关键技术、推出新产品，主要研究内容包括:发动机、电动机、蓄电池等各种单元技术；各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化与控制技术，应节省燃料50%，排放下降80%；制动能量回收技术，应能回收30%制动能量。目前东风电动车辆股份有限公司开发出混合动力汽车。其中，EQ720OHEV型混合动力轿车以风神蓝鸟轿车为平台，以满足未来城市公务、出租用车需求为目标，最大限度利用东风公司现有产品平台及社会资源开发而成，实现产品系列化、通用化、标准化设计。主要技术参数:最高车速160km/h，锂离子电池。EQ6110V型混合动力城市公交车采用混联方案，专为2008年北京奥运会公交用车而开发。主要性能参数：采用东风康明斯6BTA型柴油机（最大转矩488N・m，额定转速2200r/min；中科院电工所研制的交流电机，纯电池电动运行最高车速31km/h；最大功率27kW，最大电流119A；发动机和电机混合驱动最高车速72km/h天津清源电动车辆有限公司开发出混合动力中型客车。其主要技术特点：使用燃油和电力双能源，同时兼顾了传统汽车的方便性和电动汽车的环保性能；排放达到欧III标准，燃油经济性提高15%以上，适于城市和城际之间的公共交通。深圳明华环保汽车有限公司开发出混合动力电动轻型客车。其技术特点：采用并联式混合动力系统，内燃机采用达到欧II排放标准的柴油机，电动机采用国际先进的异步交流电机，具有变频调速的矢量控制系统；自身反充功能：内燃机做动力源驱动车辆行驶中可同时通过电动机/发电机功能互换将发动机用作发电机为车载蓄电池组充电以补充能量，提高电驱动续驶里程。第一汽车集团公司、美国电动车（亚洲）公司、汕头国家电动汽车试验示范区三方共同合作推出一款混合动力轿车一CA718OAE。该款串联式的混合动力轿车属中高档，13kW汽油机，l5kW直流电机，144V（105Ah）铅酸电池，4X2前驱动形式，最高车速可达135km/h。混合动力汽车面临的问题111111混合动力汽车要进入实用化，需要具备高比能量和高比功率的能量存储装置，低成木、高效率的功率电子设备和燃料经济性高、排放低的发动机。所面临的关键性技术和需要解决的问题包括以下几个方面一是内燃机与电机最优耦合功率分配比的控制和实现、功率分配装置及其与变速器一体化的设计混合动力汽车发动机频繁启动、关闭，使驱动系统和附件的电能管理变得复杂，因此需要先进的检测和控制系统现有的以热力发动机为主的混合动力单元在将燃油转化为有用功的同时需要提高转化效率，同时还要满足严格的排放标准。二是电池性能的提高。能量存储装置■—要具有较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时对大功率的需要；同时，要有较高的比能量、较长的使用寿命和低廉的制造成木。三是减小电力电子器件尺寸减轻质量和降低制造成木。混合动力汽车的产业化发展，依赖于上述电动汽车配套的一次或二次动力电池技术进步或突破也有赖于传统内燃机技术提高，更重要的是完善驱动系统、控制系统的系统集成。混合动力汽车的前景与展望大家都知道，我国的石油仅占世界石油资源的%，而我国人口数量却占世界总量的22%，那么我国的人均石油资源仅占世界的1/10，在这样的情况下，我们必须想办法节约能源，减少我国大量汽车所消耗的资源，混合动力汽车是一个时代的产物这是其一。其二，汽车业的发展给环境保护带来比较大的压力，汽车不仅是废气的排放，而且噪声都会影响我们城市的环境发展混合动力汽车，环境污染可以减轻，为我们提供一个更好的生存环境作出进一步的贡献。其三，汽车业是我们国家经济发展的一个重要的支柱，根据一般的说法，房地产业投资一百块钱可以拉动180至到220块钱，汽车业大概投资一百块钱可以拉动50到170块钱，当然从投入产出表的分析来看，交通运输工具业，交通运输业在影响力系数在第三位所以对我们国家的经济发展是非常重要的。总之，混合动力车辆已成为一股不可阻档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。据《AutoMfg&Production^（汽车制造与生产）期刊报导，预计005年，世界汽车市场上，混合动力车辆将达5万辆，2010年达100万辆，2015年将在世界汽车市场占15%，2020年占25%这是相当大的混合动力车辆数量的比例。我们粗略估计2020年全球汽车如果产量在1亿辆，那么，混合动力车将楚500万辆了。总之，混合动力车辆在相当一段时间内前景广阔并受市场欢迎，逐渐成为汽车行业的主导产品。法国、日本、美国、德国等都经过试验和示范运行，开发出具有商品化水平的纯电动汽车，如法国PSA公司的标志P106和雪铁龙AX电动轿车，日本丰田汽车公司的RAV-4EV电动轿车，美国通用汽车公司的EV1电动轿车等。我国也将电动汽车的研究开发列入''八五〃、''九五〃国家科技攻关项目，并于1996年6月建成广东汕头国家电动汽车试验示范基地。''十五〃期间，国家科技部将电动汽车项目列入国家“863〃重大专项。成了资助电池、电机及其控制系统、整车控制系统以外，重点资助北京市（北京理工大学牵头）进行纯电动大客车的研发和示范运行。2005年6月21日由国家发改委正式批准，14辆铅酸电池纯电动公交大客车在北京公交121路线投入商业化运行。另一个课题资助天津清源动力公司(中国汽车技术研究中心)进行纯电动轿车的研究开发和示范运行。其中有5辆纯电动轿车于2005年初首次出口到美国。虽然电动汽车具有很多优点，但是它不能取代传统的燃气动力模式，而混合动力汽车是目前新型清洁动力汽车中最具有产业化和市场化前景的车型，其发展方向是真正零排放、无污染，不消耗燃油的燃料电池车辆。现在混合动力汽车在欧美国家及日本已形成产业化，而国内还处于起步阶段，没有形成产业化。先进的电子电气化混合动力发展方向集成启动器交流发动机(integratedstarteralternator,ISA)技术是实现混合动力汽车的核心技术之一，该技术的进一步发展取决于新型动力电气技术的发展。IR公司的SteveClemente和ToshioTakahashi研究了这项技术的发展前景。本文介绍他们的最新研究成果。图1：启动器交流发动机动力电气模型的基本框图及其动力部分示意图。

汽车工业正努力通过电力驱动改造降低传统汽车的燃料消耗和废气排放，并为实现完全电气驱动汽车的发展铺平道路。集成启动器交流发动机是实现上述目标的基本构件块，目前不少行驶在欧洲和北美大街小巷中的汽车已采用了这项技术。某些“轻度混合动力(mildhybrid)”汽车利用ISA在传统引擎上实现了对用户透明的“走走停停”操作，从而节省了燃料消耗。“完全混合动力(fullhybrid)”汽车也已开始在市场上销售，其主要特征是利用功能强大的电气系统承担更多的运动操作。在“走走停停”中节省燃料消耗或许ISA最基本的功能是使传统汽车在遇到红灯停止时直接切断引擎而不使其空转。这样不仅能减少有害气体的排放，还改进了燃耗消耗。当然，我们还可以采用更先进的技术提升高峰值动力条件下的电气性能，这些技术包括电动助力转向系统(EPS)、电动涡轮辅助设备(electronicturbo-assist)、变速车内温度控制(variable-speedclimatecontrol)＞电动阀门控制、主动悬架及各种线传控制(X-by-Wire)功能。这些技术在减轻整车重量的同时，还可以改进燃料消耗和性能、增强引擎控制性能和效率、增加舒适度和安全性并增加驾驶员的满意度。图2：显示了具有电流和温度感应功能的3相模块。电池-ZIItfF位置传感器电池电池-ZIItfF位置传感器电池蜕制能心系控功(EC启动器交流发动机面临的主要技术挑战是设计能在125°C环境温度下提供3KW功率的动力电气模型。图1显示了该模型的基本框图及其动力部分示意图。在比较成熟的实现方案中，系统将分为硬件和软件两部分：硬件安装在启动器交流发动机上，软件则是主ECU的一部分。在某些平台中，负载管理单元负责监控动力分配并保证关键负载的优先级最高。图2显示了具有电流和温度感应功能的3相模块，该模块通常安装在启动器交流发动机上。重要的是，这类基本ISA非常适宜于现有平台的改造，因为改造的力度最小且成本费用几乎可以忽略不计。这一点非常重要，因为这有助于支持完全电动操作技术迅速进入市场，甚至在汽车引入更先进子系统之前即可进行有效的性价比优化。欧洲一些小型车和中型车已作好装备这项技术的准备，因为该技术能以一种对用户完全透明的方式，在汽车“走走停停”操作中节省燃料消耗。增强电气性能为了更好地发挥ISA的效能，需要将ISA安装在介于引擎和变速箱之间的传动系统中。图3显示了电气箱如何将电流馈送至以高效空间方式集成在引擎与传送部分之间的电机。该技术可以提供恒定的14kW电启动功率并使传动系统主动减幅，从而彻底淘汰调速轮。这就是著名的ISAD系统，其中D表示减幅。图3：显示了电气箱如何将电流馈送至以高效空间方式集成在引擎与传送部分之间的电机。遇到红灯时，汽油发动机停止运转，但其他配件