混合动力汽车

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混合动力电动汽车

混合动力电动汽车
第八章 混合动力电动汽车
主要内容
• 1.混合动力电动汽车概述 • 2.混合动力电动汽车分类 • 3.混合动力电动汽车的能量管理技术 • 4.混合动力电动汽车实例
一、概述
什么是混合动力汽车?
由于实用的混合动力汽车是由内燃机和电动机两种动力混 合作为输出,因此称为油电混合汽车,本书的“混合动力 汽车”特指油电混合动力汽车。从能量源来看,“油”可 以代表汽油、柴油,甚至是天然气,“电”是以蓄电池、 电容、储能飞轮三种形式储能,但三者储存的能量都是由 内燃机带动的发电机发出的,即此时“电也是油”。
混合动力电动汽车的能量转换装置包括发电装置(发动机/ 发电机)、动力电池、功率变换装置、动力传递装置、充 放电装置等。
能量传统路线通常有四类:由发电装置到车轮;由动力电 池到车轮;由发电装置到能量储存装置,再到车轮;由车 轮到能量储存装置(能量回收)。
四、混合动力电动车实例
最具代表的车型是丰田公司生产的普锐斯。
参考国际能源组织(IEA)的有关文献,其对混合动力车辆作 出定义,认为能量与功率传送路线具有如下特点的车辆称 为混合动力车辆:
一、概述
什么是混合动力汽车?
(1)传送到车轮推进车辆运动的能量,至少来自两种不同的能 量转换装置(例如内燃机、燃气涡轮、斯特林发动机、电动机、 液压马达、燃料电池)。 (2)这些转换装置至少要从两种不同的能量储存装置(例如燃 油箱、蓄电池、飞轮、超级电容、高压储氢罐等)吸取能量。 (3)从储能装置流向车轮的这些通道,至少有一条是可逆的 (既可放出能量,也可吸收能量),并至少还有一条是不可逆 的。 (4)可逆的储能装置供应的是电能。
(1) 串联式混合动力电动汽车
指车辆的驱动力只来源于电动机。特点是发动机带动发电 机发电,其电能通过传输线路及控制器直接输送到电动机,

混合动力汽车

混合动力汽车

混合动力汽车的关键部件
• 机电耦合装置

4、辅助功能,机电耦合装置最好能充分发挥电机低
速大转矩的特点来实现整车起步,利用电机的反转来实现
倒车,从而取消倒档机构。
混合动力汽车的关键部件
• 机电耦合装置 • 单行星排耦合系统
混合动力汽车的关键部件 • 机电耦合装置
• 转速合成式并联混合动力汽车的发动机和 电动机通过离合器和一个“动力组合器” 来驱动汽车。可以利用普通内燃机汽车的 大部分传动系统的总成,电动机只需通过 “动力组合器”与传动系统连接,结构简 单,改制容易,维修方便。为获得最佳传 动效果,控制装备往往十分复杂
混联式驱动系统是串联式与并联式的综合,其结构示意图如图所示
荷非经济区域。发动机最大功率定为车辆以100Km/h速度在平路上行 驶时需求功率的10倍,或者是在6%坡度上以100Km/h速度行驶时需 求功率的3—4倍。
混合动力汽车的关键部件
• 混合动力汽车发动机特点

在混合动力汽车中,由于电机驱动系统的参与,发动
机的工作过程有了优化的基础。例如,可采用小径的曲轴
增程器(通常为小功率的发动机-发电机组或燃料电池发
电系统等),延长动力电池组一次充电续驶里程,满足日
常行驶的需要。相比纯电动汽车,增程式电动汽车可以采
用较小容量的动力电池组,有利于降低动力电池组的成本
。相比串联混合动力汽车,增程器功率偏小,动力电池组
容量配置偏高。
混合动力汽车的关键部件——发动机
• 在混合动力汽车上,发动机作为唯一的一个耗油部件,其 性能和控制特性的好坏直接决定了整车的燃油经济性。由 于混合动力汽车上还具备电机驱动系统以及动力电池组等 电能存储单元,发动机的工作过程和控制特性与常规汽车 发动机有了明显的区别,这也为混合动力汽车中发动机的 优化奠定了基础。

混合动力汽车基本结构

混合动力汽车基本结构

混合动力汽车是结合了传统燃油发动机和电动机的动力系统,以提高燃油效率和减少排放的一种汽车。

下面是混合动力汽车的基本结构和相关参考内容。

1.发动机:混合动力汽车通常采用汽油或柴油发动机作为主要动力源。

发动机可以采用内燃机或燃料电池等技术。

发动机负责提供主要的驱动力,在需要更高功率时可以辅助电机提供动力。

2.电动机:混合动力汽车中的电动机一般由电池供电,使用电能来驱动车辆行驶。

电动机可以分为交流电动机和直流电动机两种类型。

电动机负责提供低速高扭矩的动力,起到辅助驱动的作用,尤其在城市拥堵的情况下更加有效。

3.电池系统:电池系统是混合动力汽车的核心部分,电池负责储存并提供电能给电动机使用。

常见的电池类型包括镍氢电池、锂离子电池等。

电池系统的设计和性能将直接影响到混合动力汽车的续航里程和功率输出能力。

4.控制系统:混合动力汽车的控制系统起到整个动力系统的调度和控制作用。

包括电力系统、燃油系统、冷却系统等的协调工作,使两个系统之间能够高效配合,实现最佳的能量利用和排放控制。

5.能量回收系统:混合动力汽车采用能量回收系统来利用制动能量和引擎过剩动力等浪费能量,将其转化为电能储存在电池中。

能量回收系统可以提高燃油利用率和续航里程。

6.能量转换系统:混合动力汽车的能量转换系统用于将燃油能量和电能之间相互转换。

在需要更高动力输出时,汽车通过燃油发动机将燃油能量转换为机械能;而在需要低速行驶或动力需求较小时,汽车则通过电动机将储存的电能转换为机械能。

7.传动系统:混合动力汽车的传动系统一般采用变速器和电动变速器的结合。

变速器根据车速和路况等信息,调节发动机和电动机的输出功率比例。

电动变速器则负责将电动机提供的转矩传递给车轮。

综上所述,混合动力汽车的基本结构包括发动机、电动机、电池系统、控制系统、能量回收系统、能量转换系统和传动系统。

以上只是对混合动力汽车结构的基本介绍,实际的混合动力汽车系统会因不同品牌和型号的车辆存在一定的差异。

混合动力电动汽车

混合动力电动汽车

混合动力电动汽车1. 引言混合动力电动汽车是一种结合传统燃油动力和电动动力的汽车。

其通过利用电动机和内燃机的双重动力系统,既能够减少燃料的消耗和减少尾气排放,又能够提供长距离驾驶的能力。

本文将会详细介绍混合动力电动汽车的原理、优势和发展趋势。

2. 混合动力电动汽车的原理混合动力电动汽车的运行原理是将传统燃油发动机与电动机进行结合。

在行驶过程中,汽车可以通过电动机独立工作,也可以通过内燃机驱动发电机为电动机提供电能。

混合动力电动汽车的动力系统主要包括以下几个组成部分:•发动机:混合动力汽车配备了一个内燃机,它可以使用汽油或柴油作为燃料。

这个发动机可以通过燃料燃烧驱动车辆,同时还可以充当发电机工作,为电动机充电。

•电动机:混合动力汽车配备了一个电动机,它使用电能驱动车辆。

这个电动机可以通过电池或通过内燃机发电机提供的电能工作。

•电池:混合动力汽车配备了一个电池组,它存储并提供电能给电动机使用。

电池可以通过内燃机发电机或通过插电方式进行充电。

•控制系统:混合动力汽车配备了一个控制系统,它监控并控制动力系统的运行,以实现最佳的燃油效率和动力性能。

3. 混合动力电动汽车的优势混合动力电动汽车相比传统的燃油汽车具有以下优势:1.节能环保:混合动力电动汽车利用电动机的动力,减少了对内燃机的依赖,因此能够显著减少燃料的消耗和尾气的排放。

这对于改善空气质量和减少温室气体排放具有重要意义。

2.长距离驾驶能力:由于混合动力电动汽车配备了发动机和电池组,可以在电池能量耗尽后继续通过发动机驱动发电机进行充电。

这使得混合动力电动汽车可以具备较长的续航里程,满足长途驾驶需求。

3.减轻对石油的依赖:混合动力电动汽车利用了电能作为驱动力,减少了对石油的依赖程度。

这有助于降低对石油资源的消耗和依赖,实现能源结构的多样化。

4.提升驾驶体验:混合动力电动汽车的电动机具有高扭矩输出和快速响应的特点,提供了平顺且悄无声息的驾驶体验。

同时,电动机还能够辅助传统发动机提供更大的动力输出,提升汽车的加速性能和操控性。

说明混合动力汽车的分类和特点

说明混合动力汽车的分类和特点

说明混合动力汽车的分类和特点混合动力汽车是指同时搭载内燃机和电动机的汽车。

它们通过内燃机和电动机之间的协同工作,以提供更高的燃油经济性和更低的尾气排放。

根据电动机和内燃机的工作方式和比例,混合动力汽车可以分为几种不同的类型和分类。

一、并行式混合动力汽车并行式混合动力汽车是指内燃机和电动机同时工作,将动力通过传动系统直接传输给车轮。

内燃机主要负责提供动力,而电动机主要负责提供辅助动力。

在低速行驶和启动时,电动机可以独立提供动力,减少了燃油消耗和尾气排放。

在高速行驶时,内燃机和电动机可以同时工作,提供更大的动力输出。

这种类型的混合动力汽车具有燃油经济性高、动力输出强劲的特点。

二、串联式混合动力汽车串联式混合动力汽车是指内燃机和电动机在不同的工作方式下协同工作。

内燃机主要负责发电,将电能供给电动机,而电动机主要负责提供动力。

内燃机在工作时会将余电充电到电池中,以供电动机使用。

这种类型的混合动力汽车具有燃油经济性高、续航里程长的特点。

但由于内燃机和电动机之间通过发电和充电来传输动力,效率会有所降低。

三、增程式混合动力汽车增程式混合动力汽车是指内燃机和电动机共同提供动力,但内燃机主要负责发电,电动机主要负责提供动力。

当电池电量低于一定程度时,内燃机会启动并发电,为电动机提供动力。

这种类型的混合动力汽车具有续航里程长、燃油经济性高的特点。

当电池电量耗尽时,内燃机可以继续工作,提供动力,从而解决了纯电动汽车续航里程不足的问题。

四、全面混合动力汽车全面混合动力汽车是指内燃机和电动机在不同的工作方式下协同工作,并且可以根据行驶状况自动调整工作模式。

根据行驶速度、油门踏板的输入和电池电量等因素,系统可以自动切换内燃机和电动机的工作模式,以实现最佳的燃油经济性和动力输出。

这种类型的混合动力汽车具有燃油经济性高、动力输出强劲、智能化程度高的特点。

无论是哪种类型的混合动力汽车,它们都具有以下特点:1. 燃油经济性高:混合动力汽车通过内燃机和电动机的协同工作,使燃油的利用效率更高。

简述混合动力电动汽车的定义及组成

简述混合动力电动汽车的定义及组成

简述混合动力电动汽车的定义及组成
混合动力电动汽车是一种由内燃机和电动机组成的汽车。

它利用内燃机和电动机的双重动力系统,通过混合使用燃油和电能来驱动汽车。

混合动力电动汽车一般由以下几个主要组成部分组成:
1. 内燃机:混合动力电动汽车通常配备有燃油发动机,可以使用汽油、柴油或其他可燃燃料作为能源。

内燃机主要负责为电动机充电或为电池供应电力,以提供额外的动力和续航能力。

2. 电动机:混合动力电动汽车还配备了一台电动机,通常使用电池作为能源。

电动机主要负责为汽车提供动力,它通过电能转化为动能,带动车辆行驶。

电动机也可以通过制动能量回收系统将制动过程中产生的能量转化为电能储存起来,提高能源利用效率。

3. 能源管理系统:混合动力电动汽车配备了一个能源管理系统,它根据驾驶条件和车辆状态来控制内燃机和电动机的运行模式。

能源管理系统可以根据需要自动选择最佳的能量来源,以最大程度地提高能源利用效率和减少排放。

4. 电池组:电池组是混合动力电动汽车的能量储存设备,它存储电能,并通过电动机向车辆供电。

常见的电池类型包括锂离子电池和镍氢电池,它们能够提供足够的电能以满足电动机的动力需求。

总结起来,混合动力电动汽车由内燃机、电动机、能源管理系
统和电池组等主要组成部分组成,通过混合使用燃油和电能来驱动汽车,并实现能源的高效利用和减少排放。

为什么不建议买混合动力汽车

为什么不建议买混合动力汽车

为什么不建议买混合动力汽车为什么不建议买混合动力汽车第一汽车价格昂贵。

正规的新能源汽车是有一定的补贴,但是并不是所有的混合动力车型都有购车补贴;厂家研发的混合动力车型,是需要持续投入大量的资金,这部分费用自然要由车主来买单,这也使得混合动力车的价格非常的昂贵。

第二安全性无法保障。

近几年可以在很多新闻里面看到,混合动力车型经常有自燃的情况发生,这种突然的自燃现象,对车主的安全性就有很大的威胁,自然销量就很难维持。

第三充电问题。

混合动力车的能源之一是电,那就需要用到充电桩。

现在充电桩其实还并没有普及,想要找到充电桩还是一件非常费力的事。

如果跑长途的话,在油不充沛的情况下,很多车主都会担心车子跑着跑着没电了,该怎么办呢?高速上哪里有充电桩呢?第四维修保养费用较高。

油电混合的动力车型,虽然技术已经很成熟,但是在出现故障的时候,维修费用还是非常昂贵的;比如说电池故障、电池寿命到期之后的更换,费用都是非常昂贵的。

混合动力车型虽然也有一定的优势,它既可以去加油站加油,同时也可以使用电力。

使用电驱动的话,可以完美实现零排放,并且动力性能强悍,在起步加速时,电机可以加大扭力;但是混动车型的缺点也是不容忽视,短短的几年研发时间,并不能彻底解决混动车型的致命缺陷!混电好还是纯电汽车好1、混合动力汽车据了解,混合动力汽车并不是只是一类汽车,其有三个细分:油电混动、插电混动、增程式。

插电式的具备两种动力源:燃油和电池。

它可以自由选择动力模式,比如在进行短途行驶时,可选纯电模式。

即可减少油耗,也可减低环境污染。

同时,在电池容量不足时,也可通过燃油来提供动力继续行驶。

但其两套动力系统维护费用不低,所以人们在选择时便有了这对一项的考量。

而油电混动、增程式混动汽车,其主要能源供给还是燃油。

但它比传统的燃油车更为节能,且不必充电,没有充电顾虑。

但其售价时偏高的,且保养维护也不低。

2、纯电动汽车纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。

混合动力汽车概念和基本类型

混合动力汽车概念和基本类型

混合动力汽车概念和基本类型一、混合动力汽车的概念从广义上讲,混合动力汽车指至少有两种动力源,靠其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆,也称复合动力汽车。

实际中,混合动力汽车多指以传统内燃机和电动机作为动力源,混合使用热能和电能的汽车。

混合动力汽车电驱动系统通过被采用的动力系统向载荷提供动力。

混合动力电驱动系统示意图二、混合动力汽车的类型(一)、混合动力电动汽车按照能量合成的形式主要分为串联式(SHEV)、并联式(PHEV)、混联式和复合式四种。

1、串联式混合动力系统如下图所示串联式混合动力系统的示意图。

串联式混合动力系统的关键特征是在功率变换其中,两个电功率被放在仪器,该功率变换器其电功率耦合的作用,控制从蓄电池组和发电机到电动机的功率流,或反向控制从电动机到蓄电池组的功率流。

燃油箱、发动机和发电机组成基本能源,而蓄电池则起能量缓冲作用。

2、并联式混合动力系统下图所示为并联式混合动力系统的示意图。

它的关键特征是在机械耦合器中,两个机械功率被加在一起,发动机是基本能源设备,而蓄电池和电动机驱动装置则组成能量缓冲器,此时功率流仅受动力装置发动机和电动机控制。

3、混联式混合动力系统如下图所示为混联式混合动力系统的示意图,这一构造是串联式和并联式结构的组合,它具有两者的主要特性,相比于串联式或并联式的结构,它拥有更多的运行方式。

4、复合式混合动力系统图所示为典型复合式混合动力系统的示意图,它具有与混联式相似的结构。

两者唯一的差异在于电耦合功能有功率变换器转移到蓄电池,并且在电动机或发电机组和蓄电池组之间加入了一个功率变换器。

(二)、按混合程度分类根据混合动力系统中电机输出功率在整个系统输出功率中所占的比重,混合动力系统可分为(微混、轻混、中混、完全混合和插电混合)1、微混和动力系统这种混合动力系统在传统内燃机上的起动电机上加装了皮带驱动起动电机,用来控制发动机的起动和停止,从而取消了发动机的怠速,降低了油耗和排放。

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作业混合动力汽车的类型特点关键零部件的选型(发动机电机电池)动力匹配原理及能量控制策略混合动力汽车类型从能量流到混合动力系统输出轴的流经路线,可将混合动力汽车分为串联式、并联式、混联式和复合联接式四种。

1.串联式(SHEV)驱动系统的典型结构与基本组成部件如下所示,主要由发动机、发电机和电动机组成,原动机一般为高效内燃机。

发动机直接驱动发电机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。

电池在发动机输出和电动机需求功率间起到调峰调谷的作用。

为了满足汽车在起动、加速时的大功率需求,在串联式结构中还有加超级电容等功率密度较大的蓄能装置,在制动能量回收时也起到快速回收能量的作用。

图表1串联式2.并联式(PHEV)的布置如下所示,其特点是动力系有两种动力源——发动机和电动机。

当汽车加速、爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动系提供动力;一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。

并联式HEV 能设置成用发动机在高速公路行驶模式,加速时由电动机提供额外动力。

图表2并联式3.混联式(SPHEV)如下所示,这种布置形式包含了串联式和并联式的特点,即功率流既可以象串联式流动,又可象并联式流动。

它的动力系统包括发动机、发电机和电动机。

根据助力装置不同,它又可分为发动机为主和电机为主两种。

在发动机为主形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源,日产公司(Nissan)Tino属于这种情况。

在电机为主形式中,发动机作为辅助动力源,电机为主动力源,Toyota Prius HEV就属于这种情况。

这种结构的优点是控制灵活方便,缺点是结构相对复杂。

图表3混联式4.复合联接式(CHEV)的布置形式的混合动力汽车结构相对复杂,主要出现在双轴驱动的HEV中。

在这种联结形式中,HEV前轴和后轴之间没有传动轴连接,它们分别由动力部件驱动,从而实现四轮驱动,如图卜5所示,。

它的动力系统由一个完整的前述混合动力系统和独立的轮毂电机组成。

根据布置位置不同,复合式分为两种。

一种是前轴由混动系统驱动,后轴由电机驱动型,丰田公司的Prius THS-C采用的就是这种形式;另一种是前轴由电机驱动,后轴由混动系统驱动,通用公司的Precept HEV采用这种形式。

这种四轮驱动的缺点是结构复杂,成本较高;优点是动力性和越野性能好,尤其在制动时,前后轴电机都可同时作为发电机回收制动能量给蓄电池充电。

这种双轴驱动系统的特有的特点是轴平衡能力,在混合驱动端车轮滑动时,该端的电机能作为发电机来吸收发动机过剩的输出功率。

图表4复合联结式混合动力汽车特点混合动力汽车同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。

通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。

关键零部件的选型1.发动机功率匹配EQ61 10HEV 并联混合动力系统采用发动机为主,电机为辅混合驱动方式,发动机在汽车行驶过程中处于经常工作状态。

传统汽车以满足汽车动力性要求来选择发动机功率,而汽车正常行驶所需求的功率只占发动机峰值功率的40%左右,低的负荷率导致汽车燃油经济性和排放性能降低。

对于混合动力汽车,电机的参与使得发动机功率选择仅以满足汽车平均需求功率即可。

为了保证汽车动力性,在良好路面上纯发动机驱动模式仍能满足最高车速要求,良好路面上最高车速行驶时所需的发动机功率为:式中amax u 为设计的最高车速,km/h ;t η为传动系效率;g 为重力加速度,9.81 m /s2;i 为汽车以某一速度行驶应通过的道路坡度。

该车设计最高车速为78km /h ,计算得到的发动机功率为78.5 kW ;发动机高效、低油耗区域大约位于负荷率80~90%之间,因此,发动机实际功率应再增加15 kW ;考虑对汽车动力性的要求,增加安全裕度5kW ;发动机附件消耗功率约为4~10 kW ,空调功率为10~15 kW ,综合各种因素,初步选取发动机功率为111.5 kW ,最后选定为额定功率110 kW ,排量为3.9L 的康明斯ISBel50四缸柴油共轨发动机,该发动机采用的电控单元与外界接口友好,排放达到欧III 标准,有良好的燃油经济性。

2.电机参数匹配为了满足汽车动力性要求,选择的电机与发动机合成功率应与原型车发动机相当。

匹配内容包括:电机功率和电机基速点选择等。

混合动力客车使用在城市公交工况,载荷较大,平均车速较低,频繁起停。

综合EQ6110HEV 混合动力客车结构和使用特点以及柴油发动机速度相对较低、振动较大的特点,因此选用技术成熟、性能稳定的开关磁阻电机。

2.1电机功率选择为保证汽车动力性,选择的电机和发动机的合成外特性接近于或高于原型车发动机外特性。

混合动力系统应满足以下技术要求: (1)电机单独起车,且起车时间<l S ; (2)O ~50 km /h 加速时间<35 S ; (3)最大爬坡度>15%; (4)汽车的驱动扭矩小于良好路面的附着扭矩; (5)常用车速下电机的工作点应处于高效工作区。

设原型车匹配发动机扭矩外特性tc e i imax i /n f T ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛= 式中i tc 为发动机到电机的扭矩耦合比;ne 为发动机转速。

电机功率,根据条件,初步计算的电机峰值功率为56kW 。

分别以峰值功率25.65kW 、基速为2000rpm 的电机为辅助动力源的混合动力汽车进行动力性模拟计算,结果如图所示,随着电机功率增加,汽车循环百公里油耗随之增加,加速时间却随之减小,汽车动力性增加。

根据混合动力客车的技术要求,选取峰值功率为60 kW 的电机比较合适,0~50km /h 加速时间仅有35 S ,在电池SOC平衡条件下客车的等效循环油耗为42L/100km。

2.2 电机基速点选择当电机功率确定之后,电机基速点的选取对混合动力汽车动力性影响较大。

对于峰值功率为60kW的电机,基速点分别选取为1000 rpm、1500 rpm和2000 rpm 三点,模拟计算结果如图2.5所示。

在给定条件下,功率相同、基速点不同的电机对汽车燃油经济性影响不大,但对汽车动力性影响明显,基速为1500 rpm左右的电机使汽车获得最佳动力性。

综合分析后,选取电机的基速为1500 rpm。

3.动力电池参数匹配混合动力系统的电机承担着调节汽车行驶需求功率的波峰和波谷的作用,而混合动力系统的储能元件一方面起着向电动机提供能量的作用,另一方面起着吸收制动再生能量和发动机多余能量的作用。

能量回收制动对提高混合动力汽车的总效率是非常有意义,据文献15副介绍,对于EPA混合燃油循环,能量回收制动可减少车辆驱动能量需求的14%。

对于重型载货汽车,在6%坡道、80km/h车速下坡需要350kW的纯制动功率。

因此,混合动力汽车要求系统的储能装置能较长时间地吸收制动功率(如2 min),但储能能力的增加必然致使汽车重量的增加,从而带来汽车燃油经济性的下降。

为使汽车自重增加不致太多,要求储能装置应具有比较高的比功率和比能量。

动力铅酸电池的比能量一般为30-40Wh /kg ,比功率一般为150-200W /kg ,循环使用寿命一般为500~700次。

铅酸电池技术发展较为成熟,可靠性高、原料丰富且价格便宜,但铅酸电池的比能量较低,在过放电和过充电时,其使用寿命将显著缩短,深度放电以及环境温度变化也对电池性能影响较大。

铅酸电池今后的发展目标为提高比能量,增大循环使用寿命,进一步降低成本,发展密封免维护电池,目前在纯电动汽车或混合动力汽车上也有应用。

锂离子电池能量密度可达到100Wh /kg ,功率密度可达到300W /kg ,并且循环 使用寿命长。

但其成本较高,安全性尚需进一步提高。

美国、日本都在开发锂合 物电池,目前已投入关键性的安全实验考核。

镍氢电池具有很好的耐过充电特性,良好的使用安全性和充放电效率,以及该电池的反应物中无溶解析出物。

这些特性非常适合混合动力汽车。

对于轻度混合的混合动力汽车,动力电池的最大使用特点是常处于放电或充电状态,只要合理控制动力电池SOC 工作区间,尽量避免过充或过放以及过大电流的冲击,上述因素对镍氢电池的寿命影响不会太大。

另外,镍氢电池的使用成本也基本合理,所以混合动力系统用动力电池以镍氢电池占主体。

专家预测,在未来一段时间内镍氢电池是最具竞争力的动力电池之一,国内也在大力开展这方面的研究工作,并取得了可喜的成果。

综上所述,同时借鉴各国在混合动力汽车储能元件的选型方案、现有混合动力汽车上的应用状况以及对各种储能元件的性能分析,镍氢电池将作为EQ61 10HEV 混合动力客车动力电池的近期首选。

动力电池在混合动力客车中起峰值功率补偿作用。

混合动力汽车上的动力蓄电池有辅助动力和主动力两种工作模式。

前者偏重蓄电池的功率特性,后者还要求蓄电池具有一定的能量特性。

本项研究的并联电助力混合动力系统采用辅助动力模式。

在辅助动力模式下,要求动力蓄电池具有瞬间大电流充放电的能力。

虽然充/放电电流很大,但由于持续时间都较短,因此电池的荷电状态波动范围不大。

因此,蓄电池的性能应满足两个要求:功率需求和能量需求。

(1)功率要求作为辅助动力源,蓄电池最大放电功率必须满足:式中,max drv P ,为汽车最大需求功率,kW ;Acc P 为辅助设备的功率消耗,kw ;mc 为电机及其逆变器效率。

蓄电池还必须具备一定的充电功率,以吸收制动时的回馈能量。

考虑到电池的特性和电机的能量回收功率,同时考虑到大电流充放电对电池寿命的影响,电池的充电功率不应大于40kW 。

(2)能量要求辅助动力模式情况下,对蓄电池的能量要求不象功率要求那么严格,一般可以满足需要。

根据对所选动力电池的分析,表2.1列出了所选Ni-MH 电池的主要参数。

4.发动机与电机扭矩耦合比匹配EQ61 10HEV混合动力总成发动机与电机非同轴布置,其转矩耦合速比直接影响汽车速度范围,转矩耦合器作用是使发动机和电机输出转矩有效耦合,并且保证发车动力性和经济性。

一般情况下,发动机与电机转矩耦合比,式中n为电机最高转速,rpm;但考虑到发动机的经济转速区应对应于电机的mmax高效转速区。

根据已知条件,初选itc=1.636,分别选取itc=1.45、1.5、1.55、1.6和1.7,得到图2.8所示结果。

兼顾混合动力汽车的动力性和经济性,最终选取itc=1.55。

混合动力汽车控制策略1.功率流控制的目标与策略汽车混合动力系统有各种各样的结构形式,因此应有不同的功率流控制策略来控制功率流动方向。

控制策略是为了满足不同混合动力汽车的目标要求。

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