混合動(dòng)力系統(tǒng)相關(guān)知識(shí)匯總

2012年06月19日 10:52 來源:本站整理 作者:Triquinne 我要評(píng)論(0)

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  一.混合動(dòng)力系統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)

  1.混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electrical Vehicle, 簡(jiǎn)稱HEV) 是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力來源——熱動(dòng)力源(由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生)與電動(dòng)力源(電池與電動(dòng)機(jī))的汽車。通過在混合動(dòng)力汽車上使用電機(jī),使得動(dòng)力系統(tǒng)可以按照整車的實(shí)際運(yùn)行工況要求靈活調(diào)控,而發(fā)動(dòng)機(jī)保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作,從而降低油耗與排放。

  

 

  2.混合動(dòng)力車的工作原理

  混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。

  以串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車為例,介紹一下混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理。

  在車輛行駛之初,蓄電池處于電量飽滿狀態(tài),其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60%時(shí),輔助動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng):當(dāng)車輛能量需求較大時(shí),輔助動(dòng)力系統(tǒng)與蓄電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量; 當(dāng)車輛能量需求較小時(shí),輔助動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的同時(shí),還給蓄電池組進(jìn)行充電。由于蓄電池組的存在,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的工況,使其排放得到改善。

  混合動(dòng)力汽車采用能夠滿足汽車巡航需要的較小發(fā)動(dòng)機(jī),依靠電動(dòng)機(jī)或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動(dòng)力。其結(jié)果是提高了總體效率,同時(shí)并未犧牲性能。混合動(dòng)力車設(shè)計(jì)成可回收制動(dòng)能量。在傳統(tǒng)汽車中,當(dāng)司機(jī)踩制動(dòng)時(shí),這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動(dòng)力車卻能大部分回收這些能量,并將其暫時(shí)貯存起來供加速時(shí)再用。當(dāng)司機(jī)想要有最大的加速度時(shí),汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作,提供可與強(qiáng)大的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)钠鸩叫阅堋T趯?duì)加速性要求不太高的場(chǎng)合,混合動(dòng)力車可以單靠電機(jī)行駛,或者單靠汽油發(fā)動(dòng)機(jī)行駛,或者二者結(jié)合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時(shí)使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。而在低速行駛時(shí),可以單靠電機(jī)拖動(dòng),不用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輔助。即使在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍可保持操縱功能,提供比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)更大的效率。

  3.混合動(dòng)力系統(tǒng)的分類

  A、根據(jù)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的聯(lián)結(jié)方式,混合動(dòng)力系統(tǒng)主要分為以下三類:

  a:串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)一般由內(nèi)燃機(jī)直接帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,產(chǎn)生的電能通過控制單元傳到電池,再由電池傳輸給電機(jī)轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,最后通過變速機(jī)構(gòu)來驅(qū)動(dòng)汽車。在這種聯(lián)結(jié)方式下,電池就象一個(gè)水庫,只是調(diào)節(jié)的對(duì)象不是水量,而是電能。電池對(duì)在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量和電動(dòng)機(jī)需要的能量之間進(jìn)行調(diào)節(jié),從而保證車輛正常工作。這種動(dòng)力系統(tǒng)在城市公交上的應(yīng)用比較多,轎車上很少使用。

  b:并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)有兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)既可以同時(shí)協(xié)調(diào)工作,也可以各自單獨(dú)工作驅(qū)動(dòng)汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況,尤其適用于復(fù)雜的路況。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本低。本田的Accord和Civic采用的是并聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。

  

 

  c:混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)在于內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有一套機(jī)械變速機(jī)構(gòu),兩套機(jī)構(gòu)或通過齒輪系,或采用行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起,從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。與并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)相比,混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)可以更加靈活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的功率輸出和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。此聯(lián)結(jié)方式系統(tǒng)復(fù)雜,成本高。Prius采用的是混聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。

  

 

  

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