《混合动力汽车关键技术及发展前景（论文）4000字》

I混合动力汽车关键技术及发展前景绪论 11.混合动力汽车 21.1混合动力汽车概述 21.2混合动力汽车结构形式 21.2.1串联式混合动力汽车 21.2.2并联式混合动力汽车 31.2.3混联式混合动力汽车 41.3本章小结 42.混合动力汽车关键技术 52.1电池的比功率 52.2高性能的电机 52.3控制策略 52.4驱动系统数学模型 62.5本章小结 63.混合动力汽车发展前景 7结论 8参考文献 10绪论我国是一个能源生产大国和消费大国,拥有丰富的化石能源资源，但是中国的人均能源资源拥有量较低。石油、天然气人均资源拥有量仅为世界平均水平的1/15左右。能源资源赋存不均衡,开发难度较大,已探明石油、天然气等优质能源储量严重不足。再加上能源利用技术落后,利用低下,在经济高速增长的条件下,我国能源的消耗速度比其他国家更快,能源枯竭的威胁可能来得更早、更严重。因而,日益增长的对外能源需求造成的能源压力迫使我们不得不寻找解决能源危机的突围之路，同时不合理的能源结构已经引发了严重的环境危机，化石燃料燃烧所产生的温室气体排放给环境造成了越来越沉重的压力。面对当前化石能源消耗带来的严重环境危机,调整能源结构已迫在眉睫汽车作为人们出行十分重要的交通工具，为人们提供了极大地方便。但随着汽车行业的不断发展，随之而来的各种环境问题和能源问题也引起了人们的重视。资料表明，燃油汽车对环境的污染占了很大的成份，它的排放包括一氧化碳，氮氧化合物等，交通业带来的不仅仅是空气污染还有将近83%的噪声污染也来自于它。废气、噪声以及飞扬的粉尘都是由于汽车大量使用造成的，以及环境被破坏的越来越来越厉害，现在许多人患的一些疾病都是由于这些原因造成的。混合动力汽车便是在这种时代背景下发展产生的，其能够降低能源消耗，起到环保作用，适应时代发展的需求，由此可以看出，这类汽车的发展前景十分广阔，与众多汽车类型相比，有很大的优势，它不仅有效的解决了环境和能源问题，同时比电动汽车行驶的时间更长，成为当下十分热门的研究话题。因此，对于油电混合动力汽车不断地进行实践分析，对于推动汽车行业的进一步发展，具有十分重要的意义。1.混合动力汽车1.1混合动力汽车概述混合动力汽车主要是指通过运用不同的装置作为驱动器，最终实现汽车的行驶。而在这些装置中会有提供能源的装置，这样的汽车通常就被人们称为混合动力汽车。而这些装置其实就是指的发动机，是将电能与新能源结合的体现，所以有其自身的优势所在，其装置具有体积性能好、噪声低等优点。所以混合动力汽车的诞生让人们看到了惊喜，这与它的功能是分不开的。混合动力汽车与其他动力汽车有很大的区别，在功能上就有不同的体现，比之传统的汽车更注重节能环保等，通过将内燃机与电动机进行有效的结合，实现了良好的节能效果，这与其内燃机质量轻、排放好等特点有关。由此可以看出，混合动力汽车的节能效果是其最大的特色之处，究其原因，还是因为混合式的原因，通过混合的方式，能够与新能源进行有效的结合，不仅提高了电池的质量，优化各种性能，还能起到保护环境的作用，这有利于延长汽车的使用寿命，同时促进社会的可持续发展，这具有积极的现实意义。就其发展前景而言，无疑是广阔的，正是因为其结构装置比传统的动力汽车要好，同时兼具排放小、无噪音、降低能耗、使用寿命长等特点，尤其在节约能源方面，具有十分重大的意义，有助于环境的保护，同时也有助于混合动力汽车行业更好地发展，能够在市场的发展过程中占有一席之地。但是为更好的满足时代发展的需求，它的检测技术也应该做到与时俱进，因此，新型混合动力汽车检测技术的应用与改进就值得人们进行深入的探讨与研究，这样才能更好的促进汽车行业的长远发展。1.2混合动力汽车结构形式油电混合动力汽车以其自身明显的优势，受到世界各国的开发研究，并且研发的结构形式也存在不同。根据发动机以及传动系统的连接形式的不同，一般可以分为串联式、并联式以及混联式三种油电混合动力汽车。1.2.1串联式混合动力汽车串联式油电混合动力汽车相对来说较为简单，其系统一般会应用于城市公交车等大型客车。串联式混合动力系统中，电能通过转化后提供给电动机工作，多余的则存在蓄电池中。当发动机的工作出现异常时，蓄电池就可以为电动机进行供电。这种结构系统存在电能的损耗，使得整体的效率不高。串联式结构一般适用于城市起步比较频繁和低速运行的工况，发动机由原动机直接带动发电，通过控制器将电能送到电动机。这种结构系统的发动机与电机控制相对独立，燃油发动机可以在最优的状态下进行工作。如图1-1为串联式混合动力汽车的结构图。图1-1串联式混合动力汽车的结构图1.2.2并联式混合动力汽车并联式油电混合动力汽车不需要将发动机的动力转化为电力，而直接向汽车提供动力。因此这种结构系统对于能量的消耗较少，整体的效率较高，因此应用于大部分的油电混合动力车辆。但这种系统的发动机运行状况将会受到汽车行驶工况的影响。并联式结构的发动机与车辆驱动轮之间有直接的联系，而不需要将发动机的动力转化为电力。这种系统结构相对来说也较为简单，并且对于能源的消耗也较低，因此较多的混合动力车辆采用这种结构。如图1-2为并联式混合动力汽车的结构图。图1-2并联式混合动力汽车的结构图1.2.3混联式混合动力汽车混合式油电混合动力汽车相对来说较为复杂，充分融合了串联式和并联式两种结构，汽车在进行低速行驶时。系统以串联式工作，当汽车进行高速行驶时，汽车则进行并联式工作。它具有两种结构共同的特点，保证了汽车在复杂的情况下都能够达到最优的工作状态。混合式结构充分融合了以上两种结构的优点，尽可能的合理利用发动机的功率，不断地提高发动机的工作效率。同时又能够兼顾输入输出分流模式的优点，具有多种能量流路线。因此在一定的范围内，这种结构都具有较高的工作效率。如图1-3为混联式混合动力结构图。图1-3混联式混合动力结构图1.3本章小结本章通过对混合动力汽车目前现状和结构及工作原理等的详细介绍，让读者从最基本的知识了解混合动力汽车，由浅入深，加深对混合动力汽车的理解，从而更好地对混合动力汽车的专业关键技术的后续介绍做好铺垫。2.混合动力汽车关键技术混合动力汽车虽然得到了一定的重视，研究开发工作也取得了一定的进展，但要真正的广泛应用到人们的工作生活中，还需要不断地解决关键技术所存在的各种问题，不断地进行实践创新，使得混合动力汽车在各方面更加具有优势，方便人们的出行。2.1电池的比功率虽然混合动力汽车与电动汽车相比较，行驶的时间已经较长，但为了满足汽车的加速以及面对各种复杂环境的需求，还需要不断的提高电池的比功率。同时，对于电池的充电效率以及电池的使用寿命也需要进一步的提高，以满足如今社会的需求。混合动力汽车中电池的比功率对汽车的正常行驶具有十分重要的作用，只有保证电池的比功率满足汽车在加速或者爬坡过程中的实际需要，才能有效的保证汽车的正常行驶。另外，还要加强对热能的管控，在电池进行充电的过程中，保持电池的均衡充电，从而避免出现电池的过充电现象，延长电池的使用寿命。2.2高性能的电机如今随着科技的不断进步，电机不仅只作为一项驱动单元，同时还在能量转化中具有重要的作用。在进行电机的选用时，要综合考虑各方面的因素。在对电机的研发工作中，也要不断地提高电机的性能，从而保证其工作的高效性。电机的性能对于能量的转化同样重要，其工作的高校进行与驱动技术具有十分密切的联系，系统中电机的功率不断增大，驱动电路中的功率也应该具有更为严格的要求。在电机接下来的研发过程中，不仅要对电机的质量加以改进，让其体积不断缩小，同时对于电机的性能，也要得到显著的提升。2.3控制策略混合动力汽车的控制策略对于整个系统的正常运行具有十分重要的作用，要让混合动力系统的综合性能取得有效的发展，还需要加大对控制策略的研究，突破如今的应用瓶颈，从而设计出更实用、更好的控制策略，来提升汽车的综合性能。2.4驱动系统数学模型油电混合动力汽车要取得进一步的发展，还需要与先进的科学技术相结合，建立更为先进的驱动系统数学模型。结合如今先进的计算机技术在技术方面找到突破口，才能有效的制定更好的研究方案，提高研发工作的效率，促进整个汽车行业的持续发展。2.5本章小结本章通过对混合动力汽车目前现有关键技术的一些简单分析与介绍，指出了现今混合动力汽车存在的一关键性问题以及未来可以改进的方向和未来改进可能遇到的重点和难点，为以后混合动力汽车的创新与发展打下了坚实的基础。3.混合动力汽车发展前景汽车市场上混合动力的车型越来越多，各大厂商都着手开发混合动力汽车，可以说混合动力汽车是以后的汽车发展趋势。既然是混合动力那必定是多个动力源或者所用燃料不同，如油电混合和油气混合，普通轿车中多采用油电混合的动力，也有部分出租车自己改装成油气混合，不论方式是什么都有共同的优点，就是降低排放、减少油耗。全电动汽车是下一步的发展方向，问题是业界有没有为下一步做好准备。大多数制造商都计划研制强力锂电池来为他们设计中的电动汽车提供动力，但是电池寿命与安全问题一直存在。福特汽车并不认为它的混合动力汽车、充电式混合动力汽车和纯电力驱动汽车是相互竞争关系，而是将它们视为公司更广泛电力化战略的一部分。结论通过本文对混合动力汽车全面系统的分析与研究，发现传统的内燃机汽车和新型的电动汽车，其有效的发展都受到自身缺陷的影响。通过对当前汽车行业的形势、混合动力汽车工作原理与结构特征以及其关键技术的重点难点分析，讨论了未来混合动力汽车的创新发展的方向与可能。虽然混合动力汽车不仅能够有效的保护环境，减少汽车尾气对环境的污染，同时还能够有效的节约能源，符合可持续发展的战略，得到了各国的重视与研究，但要广泛融入人们生活，还需要进一步的发展与提升，不断提高混合动力汽车的综合性能。参考文献[1