12.任务2-2 混合动力汽车工作模式认识

模块2混合动力汽车相关学习任务任务2-1混合动力汽车类型认识任务2-2混合动力系统的结构特点与工作模式认识任务2-3BAS和ISG混合动力系统认识任务2-4典型的混合动力汽车认识任务2-2混合动力系统的结构特点与工作模式认识【任务引入】不同类型的混合动力系统，其结构和基本工作原理各不相同。本学习任务主要学习串联式、并联式、混联式和插电式混合动力系统的主要结构、特点及工作模式。任务2-2混合动力系统的结构特点与工作模式认识主要学习内容一、串联式混合动力汽车二、并联式混合动力汽车三、混联式混合动力汽车四、插电式混合动力汽车五、增程式电动汽车任务2-2混合动力系统的结构特点与工作模式认识【学习目标】1．知识目标①能够正确描述串联式、并联式、混联式、插电式和增程式混合动力驱动系统的结构、特点与应用。②能够正确描述串联式、并联式、混联式、插电式和增程式混合动力驱动系统的工作模式种类、各类工作模式的工作原理及适用的汽车工况。任务2-2混合动力的结构特点与工作模式认识【学习目标】2．能力目标①能够通过观察不同类型的混合动力汽车，找出代表混合动力汽车的典型结构。②根据具体的混合动力汽车，说明其主要结构、特点及工作模式。3．素质目标①具备劳动安全保护、善于观察分析的职业素养。②具备具备创新精神的综合素养。开始学习一、串联式混合动力系统二、并联式混合动力系统三、混联式混合动力系统四、插电式混合动力系统五、增程式动力系统一、串联式混合动力系统1.结构原理2.特点与应用3.工作模式1.结构原理1.结构原理串联式混合动力汽车有两种设计理念：（1）小发电单元+大容量动力电池以动力电池为主要驱动能量的来源，而小型发动机作为车载发电装置用来增加续驶里程。增程式电动汽车大多采用这种结构。（2）大发电单元+小容量电池整车以发动机能量转换成电能为主。美国的混合动力客车多采用这样的结构。一、串联式混合动力系统1.结构原理2.特点与应用3.工作模式2.特点与应用（1）优点①排放污染少：发动机工作在高效区。②驱动形式多样。可采用电机驱动或轮毂电机驱动系统，前、后轮驱动及四驱。③布置方便。发电单元与驱动电机为电气连接。（2）缺点①对驱动电机、发电单元和动力电池的要求高。②能量转换效率降低。③对动力电池和发电机组之间的配合要求高。（3）应用适用于目标和行驶工况相对确定的车辆：大型货物分送车、公交车。一、串联式混合动力系统1.结构原理2.特点与应用3.工作模式3．工作模式（1）纯电驱动。适合工况：车辆起步、低速行驶3．工作模式（2）纯发动机驱动。适合工况：满足发动机在高效转速区间运转。3．工作模式（3）混合驱动。适合工况：车辆大功率需求时，如加速、爬坡等。3．工作模式（4）行车充电。适应工况：车辆需求功率不是最大，发动机高效转动发出的电能有剩余。3．工作模式（5）制动能量回收。适应工况：车辆减速、制动。3．工作模式（6）停车充电。适应工况：车辆停驶，动力电池荷电量较低。开始学习一、串联式混合动力系统二、并联式混合动力系统三、混联式混合动力系统四、插电式混合动力系统五、增程式动力系统二、并联式混合动力系统1.结构（1）单轴式并联混合动力系统（转矩复合）串联式1.结构原理（2）双轴式并联混合动力系统（转速复合）单轴式2.特点（1）优点①驱动功率高：电动+发动机驱动。②能量转化效率高：没有燃料→电能→机械能的转化过程。③动力元件体积小：可采用小电池组+小发动机。④动力电池容量要求减小。⑤电动/发电机根据工况灵活工作。兼起动机和发动机飞轮的作用。（2）缺点①排放性能差。②结构和布置复杂。二、并联式混合动力系统3.工作模式①纯电驱动模式。适合工况：起步、低速行驶。3.工作模式②纯发动机驱动模式。适合工况：满足发动机高效工作（如连续爬坡）。3.工作模式③混合驱动模式。适合工况：高速、加速3.工作模式④行车充电模式。适合工况：中低速巡航、动力电池亏电。3.工作模式⑤制动能量回收模式。适合工况：减速、制动，动力电池亏电。3.工作模式⑥停车充电模式。适合工况：停车，动车电池亏电。开始学习一、串联式混合动力系统二、并联式混合动力系统三、混联式混合动力系统四、插电式混合动力系统五、增程式动力系统三、混联式混合动力系统1.结构原理低速行驶以串联混合工作，高速行驶以并联为主。并联式2.特点（1）优点①与串联式混合动力系统相比动力系统更小、成本降低。②多种工作模式获得更好的性能。③发动机参与驱动减少能量转换损失。④纯电行驶减低排放。（2）缺点①并联模式下排放劣于串联式混合动力系统。②结构复杂布置困难。③整车多能源控制系统要求更高、更复杂。三、混联式混合动力系统3.工作模式①纯电驱动。3.工作模式②串联驱动。适合工况：连续爬坡；电池亏电。3.工作模式③发动机单独驱动。适合工况：巡航3.工作模式④行车充电。适合工况：发动机中转速。3.工作模式⑤停车充电。3.工作模式⑥制动能量回收。3.工作模式⑦并联驱动。适合工况：中低速加速、高速行驶。3.工作模式⑧全加速。适合工况：极限速度行驶、超车。开始学习一、串联式混合动力系统二、并联式混合动力系统三、混联式混合动力系统四、插电式混合动力系统五、增程式动力系统四、插电式混合动力汽车1.结构插电式混合动力分为并联与串联两种结构。四、插电式混合动力汽车在相同车型条件下，插电式混合动力汽车的电池比油电混合动力汽车的电池功率大，发动机功率比油电混合动力汽车的小。四、插电式混合动力汽车2.特点（1）优点①插电式混合动力汽车有纯电动车的全部优点：可利用晚间低谷电对电池充电，改善电厂的机组效率，节约能源。减少温室气体和各种有害物的排放；降低对石油燃料的依赖，减少石油进口，提高国家能源的安全。②如果是在城市内行驶，距离较短，使用纯电动模式，不消耗燃油；如果长途旅行，距离较长，使用混合驱动模式，增加续驶里程。四、插电式混合动力汽车（2）缺点①根据特定需求确定纯电动里程，同时影响动力电池大小的选择。②纯电行驶对动力电池提出较高要求，如动力电池要有足够高的能量密度和功率密度，较长的循环寿命，放电及充电性能要求均高。③对充电设施有要求，包括充电站的建设等。四、插电式混合动力汽车3.工作模式根据动力电池组荷电状态的变化特点，可以将PHEV的工作模式分为电量消耗（CD）、电量保持（CS）和常规充电（BC）模式，其中电量消耗又分为纯电动（EV）和混合动力（HEV）两种子模式。普锐斯混合动力四、插电式混合动力汽车电量消耗-纯电动、电量消耗-混合动力和电量保持模式之间能够根据整车管理策略进行无缝切换，切换的主要依据是整车功率需求和动力电池的荷电状态。开始学习一、串联式混合动力系统二、并联式混合动力系统三、混联式混合动力系统四、插电式混合动力系统五、增程式动力系统五、增程式动力系统1.增程式电动汽车简介2.Volt动力系统布置3.Volt工作模式1.增程式电动汽车简介增程式电动汽车是一种配有外充电和车载供电功能的混合动力车（也有将其归类于纯电动车）。装载的电池满足日常行车的动力需要，当超出了电池电力供应能力范围时，由其他动力源为电池组充电继续驱动车轮行驶。电池组可由地面充电桩充电或由车载发动机充电。整车运行模式可根据需要工作于纯电动模式和增程模式。1.增程式电动汽车简介增程式电动汽车和插电式混合动力汽车的主要区别：插电式混合动力汽车基本以内燃机为动力源行驶，电力只是补充，无法依靠纯电行驶太远；而增程式电动汽车，动力来源都是电力，发动机只是用作续行为电池充电。

1.增程式电动汽车简介江淮增程式电动车1.增程式电动汽车简介广汽传祺GA5增程式电动车1.增程式电动汽车简介宝马i3增程式电动车1.增程式电动汽车简介奇瑞S18D增程式电动车1.增程式电动汽车简介雪佛兰VOLT（沃兰达）增程式电动车五、增程式动力系统1.增程式电动汽车简介2.Volt动力系统布置3.Volt工作模式2.Volt动力系统布置Volt动力系统布置两台电动/发电机，1台发动机，1个T形布置的动力电池组。五、增程式动力系统1.增程式电动汽车简介2.Volt动力系统布置3.Volt工作模式3.Volt工作模式VOLT动力耦合系统原理图

3.Volt工作模式（1）低速纯电动