混合动力汽车概述
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。
何谓混合动力汽车
何谓混合动力汽车基本概念通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油等）和电能的混合。
混合动力汽车是有电动马达作为发动机的辅助动力驱动汽车。
基本优点混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更低。
而且，辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的动力，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。
同时，还能实现较高水平的燃油经济性.混合动力汽车发展历史目前世界上已经有70余种车型的燃料电池汽车问世，在国外最热门、销量最大的新能源车就是混合动力汽车。
1997年，第一款量产混合动力车普锐斯推向日本市场，当年售出18000辆。
1999年，本田混合动力双门小车insight在美国推出，受到好评。
2007年年底，美国权威机构Autodata的统计数据显示，2007年１０月份美国混合动力车的销售量与上一年相比，同期增长了３０个百分点，销售量为24443辆。
混合动力车型甚至成了平淡的美国汽车市场的一大亮点：2007年，美国市场销售混合动力车型超过30万辆。
2007年５月17日，丰田混合动力车全球累计销售突破100万辆。
“领跑者”——日本车企在欧美把重点放在比较远的氢动力、或者很现实地提高传统发动机技术之时，日本车企在混合动力上的成就让它们目前成为新能源的领跑者，如今，丰田的混合动力车在全球的销量已经超过了120万辆。
业内，普遍认为采用氢动力是汽车发展的理想目标，而混合动力被认为是目前最好的过渡产品，丰田、本田在这个领域大有所获，不仅得到了商业利益，也收获了环保节能的美誉。
混合动力汽车的种类目前主要有3种并联方式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”。
（Parallel Hybrid）这种方式主要以发动机驱动行驶，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征，在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时，用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。
混合动力汽车的概述,分类
并联结构混合动力
串联结构混合动力
串并联混合动力
9.根据混合程度分类： ①全混合动力（Full Hybrid） ②电动辅助混合动力（Power Assist Hybrid），也称中混合
动力 ③轻混合动力（Mild Hybrid）
10.根据能源性质分类： ①油电混合动力。 ②燃料电池混合动力。
混合动力汽车构造、原理与检修
TtronClass 畅课
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PDI（Pre Delivery Inspection）指车 辆的售前检验。车辆在提交给客户之前，需 要对其进行检查，以确认车辆外观、性能、 随车物品等方面的完整性。准确分辨混合动 力汽车的类型很重要，你会分辨吗？
2.2混合动力汽车的分类
燃料电池混合动力
总结
一、混合动力系统概述 二、混合动力汽车的种类
后测
作业
1.简述混合动力汽车的分类。 （1）根据驱动形式分类 （2）根据混合程度分类 （3）根据能源性质分类。
图2-9 新能源汽车系统框图
通常情况下，混合动力汽车动力系统由 不少于两个的动力源组成，但多于两个动力 源的结构将使驱动系统非常复杂。图2-10 所示是一种典型的两动力源混合动力汽车动 力系统概念图，图中同时标明了动力系统运 行时的能量流。
图2-10 混合动力汽车动力系统概念图
既继承了石油燃料高比能量和高比功率 的长处，弥补了纯电动汽车续航里程短的不 足，又发扬了纯电动汽车作为“绿色汽车” 节能和低排放的优点，显著改善了整车燃油 经济性能和排放性能，达到两种车辆优点的 折中统一。
二、混合动力汽车的种类
常见分类方法有10种：
1.根据混合动力汽车的动力系统中两种动力系统的关系分类： ①串联式、并联式、串并联混合式和功率（或动力）分配
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。
混合动力汽车特点和分类介绍
混合动力汽车特点和分类介绍混合动力汽车是指装有内燃机与电动机两种动力的汽车。
混合动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。
混合动力汽车有串联式和并联式两种结构形式。
复合动力汽车（亦称混合动力汽车）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，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。
混合动力汽车的优缺点：混合动力车的优点1、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。
2、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。
3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。
4、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。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、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。
复合动力电动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。
混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"（P NGV）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。
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月宣布将复合动力电动轿车P rius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，采用氢镍电池，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，C O2排量也相应减少了一半，C O、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）。
混合动力汽车概述
混合动力汽车概述
2 混合动力汽车的优点
②可实现纯电动模式，在居民区、市中心等人员密集的 地区关闭发动机，实现零排放。
③通过电动机回收制动时的能量，提高能量利用率，进 一步降低汽车的能量消耗和排放污染。
混合动力汽车概述
2 混合动力汽车的优点
新能源汽车技术
混合动力汽车概述
混合动力汽车概述
一 混合动力汽车的定义
能量和动力的传递同时具有以下特点的车辆定义为混合动 力电动汽车(hybrid electric vehicle，HEV)，简称为混合动力 汽车：
(1)传递到驱动轮来推进车辆的能量至少来自两种不同的能 量转换装置(内燃机、燃气涡轮机、斯特林发动机、液压马达、 电动机等)，其中有一个为电动机。
混合动力汽车概述
一 混合动力汽车的定义
(2)能量转换装置可从至少两种能量储能装置(油箱、蓄电池、 超级电容、飞轮、储氢罐等)获取输入能量，其中至少有一种能 量储能装置提供的是电能。
(3)能量储能装置也可以吸收电能。
混合动力汽车概述
二 混合动力汽车的节油方式与优点
1.混合动力汽车的节油方式 2.混合动力汽车的优点
力汽车概述
1 混合动力汽车的节油方式
(1)大大减少甚至消除了发动机怠速，短暂停车时，可关闭 发动机，再行驶时，可利用电动机迅速地重起发动机。
(2)制动时，可利用电动机的发电机模式来回收制动能量， 而传统汽车机械制动中的这些能量转化为热量散发。
混合动力汽车概述
1. 混合动力汽车的节油方式
(3)设计时，混合动力汽车发动机功率可选得比传统汽车小， 发动机设置在高效率区稳定工作，加速、爬坡的峰值功率由电 动机提供。
混合动力汽车总结
混合动力汽车总结混合动力汽车是指同时搭载传统燃油发动机和电动驱动系统的汽车，它利用两种不同的动力系统来驱动车辆，以达到提高燃油效率和降低尾气排放的目的。
混合动力汽车的出现是为了应对日益严重的能源危机和环境问题，它被认为是汽车行业的未来发展方向之一。
混合动力汽车的主要特点是具备两个或多个动力系统的并行工作模式。
传统的燃油发动机仍然是主要的驱动力源，同时配备电动驱动系统，通过电池提供电力来辅助传统发动机工作。
这种并行工作模式使得混合动力汽车在燃料经济性和环境友好性方面具备了很大的优势。
首先，混合动力汽车的燃油经济性得到了极大的提高。
传统发动机在燃烧燃料时会产生大量的废气和能量损失，而电动驱动系统则可以利用废气和动力转换损失的能量，将其转化为电力储存起来。
这种能量的回收和再利用使得混合动力汽车的燃油效率明显提高，相比传统汽车可以节省约20-30%的燃料消耗。
其次，混合动力汽车的尾气排放较低。
电动驱动系统在工作时不会产生任何废气排放，减少了对环境的污染。
同时，混合动力汽车在传统发动机的工作状态下可以通过控制发动机的燃料喷射和点火时机来减少废气排放，达到更低的尾气排放标准。
这对于改善空气质量和减少温室气体排放具有重要的意义。
另外，混合动力汽车还具备较高的驾驶性能和噪音控制。
由于电动驱动系统在起步时提供了较高的扭矩输出，混合动力汽车的起步加速性能明显优于传统汽车。
同时，由于电动驱动系统的工作相对安静，混合动力汽车在行驶过程中噪音较小，为驾乘者提供了更加舒适的驾乘体验。
然而，混合动力汽车也存在一些挑战和问题。
首先是成本问题，由于混合动力汽车需要同时搭载两个甚至多个动力系统，所以制造成本较高。
这也是目前混合动力汽车相对传统汽车售价较高的主要原因之一。
此外，电池技术的限制也是混合动力汽车发展的一个瓶颈。
目前的电池容量和续航里程仍然无法与传统汽车相媲美，这限制了混合动力汽车的市场推广。
总的来说，混合动力汽车作为一种新兴的驱动技术，具备较高的燃油经济性和环境友好性，是应对能源危机和环境问题的重要解决方案。
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混合动力汽车概述：三种动力总成模式
HEV（Hybrid-ElectrICVehicel）—混合动力装置。
混合动力就是指汽车使用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式，优点在于车辆启动停止时，只靠发电机带动，不达到一定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。
混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。
经过十多年的发展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展，即集成化混合动力总成系统。
混合动力总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。
串联式动力：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，它们之间用串联方式组成SHEV动力单元系统，发动机驱动发电机发电，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。
小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。
当车辆处于启动、加速、爬坡工况况时，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。
串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。
使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。
但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。
并联式动力：并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，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。
当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，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。
电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－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，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。
混联式动力：混联式装置包含了串联式和并联式的特点。
动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。
以发动机为主的形式
中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。
该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。
丰田的Prius属于以电机为主的形式。