混合动力汽车耦合技术
关于混合动力汽车动力耦合技术分析
关于混合动力汽车动力耦合技术分析混合动力电动汽车是未来汽车技术发展的重要方向，而混合动力耦合技术是混合电动汽车发展的关键技术，通过当前混合动力耦合技术的功能进行分析，结合混合动力耦合技术的分类，讨论了齿轮式机械动力耦合系统、电磁式动力耦合技术、液压混合动力耦合系统三种混合动力汽车技术，为混合动力汽车耦合技术的研究提供借鉴。
标签：混合动力；耦合技术；驱动技术混合动力电动汽车是将电力驱动技术与燃油驱动技术相结合的车辆，它采用的機电耦合系统的动力耦合技术来实现二者之间的相互转换，耦合动力技术的形式不仅决定了混合动力汽车的工作方式，也决定了汽车功率分配的途径，并且对整个汽车的动力性能、经济性能，还会对汽车的排放性能产生影响。
1 混合动力汽车的耦合形式及功能混合动力汽车是燃油动力与电力动力的混合体，它的主要特点是车辆能够随车携带多个动力源，在具体的工作过程中，要求动力源能够根据汽车运行的情况和谐工作，相互补充。
根据混合动力汽车的运行方式，可以将其耦合系统分为纯电动动力驱动、燃油驱动、混合动力驱动三种模式。
因此，混合动力车辆的耦合系统具有如下功能：（1）汽车动力合成功能。
动力耦合系统的动力合成功能要求能够有效的合成输出多个动力源，以满足汽车的电力动能与燃油动能的要求，因为电力动力与燃油动力的特征不同，在动力合成的过程中，各个动力源不能相互干涉，并根据汽车的做功情况，采用不同的驱动技术来输出动力。
（2）动力分解功能。
混合动力汽车在汽车行驶的过程中，要能够自行的对蓄电池进行充电，在汽车行驶的过程中，需要对动力进行分解，一部分用于对发电机发电，给蓄电池充电，一部分用于驱动车辆行驶。
（3）制动能量回收功能。
为了提高混合动力汽车的能量使用效率，提升汽车整体的燃油经济性能，耦合系统要能够回收汽车制动时产生的动能，对汽车制动能量的可以采用发电回收与液压储能两种方式。
（4）提高汽车的燃油经济性能。
耦合系统能够控制发动机的负载和转速，使汽车能够保持均匀的动力，保证发动机在合理的区域工作，提高汽车的燃油性能。
混合动力汽车的耦合技术
混合动力汽车的耦合技术作者：吴俊锋来源：《信息技术时代·上旬刊》2019年第02期摘要：动力耦合系统是混合动力汽车的核心部分，通过动力耦合装置可以实现混合动力汽车不同工作模式之间的转换，动力耦合系统的性能会直接关系到混合动力汽车的整车性能状况。
本文从混合动力汽车的耦合技术的功能、动力耦合装置的分类以及动力耦合装置的发展趋势等方面对混合动力汽车耦合技术进行论述。
关键词：混合动力汽车;功能;动力耦合;发展趋势动力耦合装置是混合动力汽车上使得多个动力源输出与整车动力输出之间产生一定影响关系的机构，对于常见的油-电混合动力汽车就是指能够把发动机和电机动力耦合输出的装置。
根据动力耦合方式的不同可以将混合动力汽车分为串联式、并联式、混联式和牵引力合成式，其中串联式结构最为简单，并联式次之，混联和牵引力合成式最为复杂，同时也是混合动力汽车发展的主要方向。
1.功能虽然混合动力汽车的动力耦合方式存在很大的差别，但是它们的功能基本相同，归纳总结起来主要有以下几项。
动力耦合功能：实现多个动力源的转速、转矩和功率的合成，形成驱动车辆的动力。
各动力源的输出的动力不能相互干涉，每个动力源可以单独驱动车辆也可以几个动力源共同驱动，不能影响传动效率。
必要的时候还能够将一个动力源输出的动力进行分解。
行驶发电模式就是将发动机的动力分成两部分，一部分用来驱动车辆，另一部分用来驱动电机发电。
能量回馈功能：再生制动功能是混合动力汽车四种节能途径之一，它利用汽车在制动时的动能拖动电机发电。
这个过程需要保持驱动轮与电机的机械连接并且断开与发动机的连接，动力耦合装置应该在再生制动的时候实现这种连接。
模式切换功能：动力耦合装置应该结构紧凑，与动力传动系统的其他部件配合紧密，控制便捷可靠，能够方便地实现多种驱动模式并且保证模式之间的切换过程平顺且无冲击。
辅助功能：动力耦合装置应该能够满足混合动力汽车起步时的低速、大转矩的需求，避免传动汽车在起步离合器上消耗的能量损失;除此之外，该装置还能够利用电动机的反转特性或者改变发动机转矩方向实现倒车的功能，进而取消变速器的倒挡机构。
插电式混合动力机电耦合驱动系统研发方案(一)
插电式混合动力机电耦合驱动系统研发方案一、实施背景随着中国政府对环保和能源转型的重视，新能源汽车成为了国家战略性新兴产业的重要组成部分。
在这样的大背景下，插电式混合动力汽车作为一种兼具燃油车和纯电动车特性的车型，得到了市场的广泛关注。
本研发方案旨在针对插电式混合动力汽车的机电耦合驱动系统进行深入研究和开发，提升车辆性能、降低油耗、增强驾驶体验，同时满足更为严格的环保要求。
二、工作原理插电式混合动力汽车（PHEV）的机电耦合驱动系统主要由内燃机、电动机、电池、耦合器等组成。
工作原理是利用内燃机和电动机的互补特性，根据行驶需求和工况条件，实现动力的高效分配和输出。
内燃机负责高速、高负荷工况下的动力输出，以充分利用其高效率和低油耗性能；而在低速、低负荷工况下，内燃机则处于停机状态，由电动机负责驱动车辆。
电池作为储能单元，负责在电动机驱动时提供电能，同时也作为内燃机高效运转的辅助能源。
耦合器则是实现机电耦合的关键部件，能够根据行驶需求和工况条件进行动力的合理分配。
三、实施计划步骤1.系统架构设计：进行全面的系统架构设计，包括硬件和软件的划分、关键模块的选型等。
2.零部件选型与设计：针对内燃机、电动机、电池、耦合器等关键零部件进行选型和设计，确保其性能和可靠性。
3.控制系统开发：开发一套完善的控制系统，以实现机电耦合驱动系统的智能化管理。
4.试验验证：在实验室和现场进行全面的试验验证，包括性能测试、耐久性测试、安全性测试等。
5.优化改进：根据试验结果进行系统的优化改进，提高性能和可靠性。
6.产品化与市场化：完成产品的定型和批量生产准备工作，进入市场推广阶段。
四、适用范围本研发方案适用于插电式混合动力汽车制造商、零部件供应商以及其他相关企业。
通过本方案的实施，能够提高插电式混合动力汽车的整车性能、降低油耗、增强驾驶体验，同时满足更为严格的环保要求。
五、创新要点1.先进的机电耦合技术：通过先进的机电耦合技术，实现内燃机和电动机的高效协同工作，提高整车性能。
混合动力汽车耦合技术资料讲解
3 牵引力耦合式
• 牵引力耦合式
这种耦合方式比较特殊,发动机驱动汽车前轮(后轮),电机驱 动后轮(前轮),通过前后车轮驱动力将多个动力源输出动力合 成在一起。
动力合成规律为，
式中:F为整车驱动力;F1为发动机最终作用在前轮上的驱动
力,
n1为从发动机到前轮的传动效率;i1为
从发动机到前轮的传动比;F2为电机最终作用在后轮上的驱动
力联合式并联。
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车构型分析
车载能源 能量存储 能量调节和转化
动力生成装
动力传பைடு நூலகம்系
置
特性场转化装置
驱动轮
油箱
发动机
传动系统
前轴
油箱
动力电池 组
动力电池 组
发动机-电动/发电机1
电动/发电机 2
电动/发电机 1
电动/发电机 2
传动系统
后轴 前轴 后轴
• 该混合动力驱动系的阶次为4，指数为3。 • 复杂程度为4×3。 • 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联+驱动
扭矩耦合
• 1齿轮耦合式
齿轮耦合这种动力耦合方式通 过啮合齿轮 (组) 将多个输入动力合 成在一起输出 。
这种耦合 方式结构简单 ,可以实 现单输入 、双输入等多种驱动方 式 ,耦合效率较高 ,控制相对简单 ; 但由于齿轮是 刚性啮合的 ,在动力 切换 、耦合过程中易产生冲击 。
T3 =η( T1 + k T2 ) ; n3 = n1 = 1/ k n2
• 5 HEV传动系统的机械结构要尽可能紧凑、高效， 复杂功能的实现尽可能依靠电子软，以降低整车 制造成本，为批量生产打下基础。
• 以上是目前HEV动力传动系统研制的方向和趋势， 也是现阶段使HEV达到较高燃油经济性，较低排 放的理想措施。
油电混合动力汽车动力系统中光电耦合器的应用合器的应用
０ ０ Ｖ ａ 。 或 较 低 电 的 电 源 ， 这 些 充 电 系 统 通 常 为 数 百 国 欧 洲 经 济 委 员 会 （ ＵＮ Ｅ Ｃ Ｅ １ Ｕ ｎ ｉ ｔ ｅ ｄ 行充 电的在线和连接到 ６
ｉ ｏ ｎ ｓ Ｅｃ ｏｎ ｏ ｍｉ ｃ Ｃｏ ｎｍｉ ｒ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ｆ ｏ ｒ 瓦 到数 千 瓦 的 高 功 率 电 压 转 换 器 ，输 Ｎａｔ
ａ ｆ ｅ ｔ ｙ Ａ ｄ ｍｉ ｎ ｉ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ） 强审 Ｕ 施 行 ， 它 国 际 标 准 （ Ｓ Ｅ Ａ） 标准 Ｓ ＡＥ Ｊ ２ ３ ４ ４为 可 机动 力 ， 另一 方面 ，直 流 ／ 直 流 转 换 Ｓ 电 路 也 可 以 把 主 电 池 电 压 转 换 为 低 电 压 ，如 用 来 进 行 辅 助 电 池 充 电 和 提 供 附 属电路 电源的 １ ２ Ｖ 电 压 ，或 者 作 为
■ 安华 高科技 Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ Ｂ ｉ ｎ 、Ｈ ａ ｒ ｏ ｌ ｄ Ｔ ｉ ｓ ｂ ｅ 和Ｈ ｅ Ｊ ｕ ｎ ｈ ｕ ａ
关键 词 ：油 电混合动力汽车动力 系统 电压转换器
在 油 电 混 合动 力汽 车 （ ＨＥ 、 ／ ， 可以遵循。
Ｈ ｙ ｂ ｒ ｉ ｄ ． Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｓ ） 中 不 管 是 交
主 电 压 离 线 充 电 系统 的 标 准 。 绝 缘 距 离 ，也 就 是 大 气 电 气 间 隙
出 电压 在 ４ ８ Ｖ到 ８ ０ ０ Ｖ 之 间 ， 由 于 具
Ｅ ｕ ｒ ｏ ｐ ｅ ） 制 定 、 广 泛 受 到 欧 盟 采 用 的
１ 有危 险性 高 电压 ，Ｌ 夭 Ｊ 此在 设计上 必 须 法 规 ，范 围 涵 盖 公 路 行 驶 最 高 速 度 超 和 表 面 爬 电 距 离 等 规 范 于 标 准 的 ２
混合动力扭矩耦合计算公式
混合动力扭矩耦合计算公式混合动力系统是一种将传统的内燃机与电动机相结合的动力系统，可以提高车辆的燃油经济性和性能。
在混合动力系统中，内燃机和电动机之间的协调工作是非常重要的，而扭矩耦合是其中一个关键的计算公式。
扭矩耦合是指内燃机和电动机之间传递扭矩的过程，它需要考虑到两种动力源之间的协调和平衡。
在混合动力系统中，内燃机和电动机的扭矩耦合计算公式可以用以下公式表示：T_total = T_engine + T_motor。
其中，T_total表示总的扭矩输出，T_engine表示内燃机的扭矩输出，T_motor表示电动机的扭矩输出。
在实际的混合动力系统中，内燃机和电动机的扭矩输出是不断变化的，需要根据车辆的工况和驾驶需求来进行动态调整。
因此，混合动力系统中的扭矩耦合计算公式需要考虑到动力源的动态特性，并且需要结合车辆的控制系统来进行实时调整。
在实际的混合动力系统中，内燃机和电动机的扭矩输出是由控制系统来进行调整的，控制系统需要考虑到车辆的工况和驾驶需求，以实现最佳的动力输出和燃油经济性。
因此，混合动力系统中的扭矩耦合计算公式需要考虑到控制系统的影响，并且需要进行动态调整。
在混合动力系统中，内燃机和电动机的扭矩输出是由传动系统来进行传递的，传动系统需要考虑到两种动力源之间的协调和平衡，以实现最佳的动力输出和燃油经济性。
因此，混合动力系统中的扭矩耦合计算公式需要考虑到传动系统的影响，并且需要进行动态调整。
总之，混合动力系统中的扭矩耦合计算公式是一个复杂的问题，需要考虑到内燃机和电动机的动态特性、控制系统的影响和传动系统的协调。
只有在这些因素都得到充分考虑的情况下，才能实现最佳的动力输出和燃油经济性。
希望未来能够有更多的研究能够对混合动力系统中的扭矩耦合计算公式进行深入的研究和优化，以实现更加高效的混合动力系统。
混合动力汽车耦合技术
扭矩耦合
• 2 磁场耦合式
磁场耦合式 这种耦合方式 是将电机的转子与发动机输出 轴做成一体 ,通过磁场作用力将 电机输出动力与发动 机输出动 力耦合在一起 。
这种耦合方式耦合效率高 , 结构紧凑 ,耦合冲击小 ,能量回 馈方便 、效率 高 ;但混合度 (电 机功率与发动机功率之比) 低 , 电机 一般只能起辅助驱动的作 用 。由于电机转子具有一 定的 惯性 ,所以多用于轻度混合的电 动车上 。
3 牵引力耦合式
• 牵引力耦合式
这种耦合方式比较特殊,发动机驱动汽车前轮(后轮),电机 驱动后轮(前轮),通过前后车轮驱动力将多个动力源输出动 力合成在一起。
动力合成规律为，
式中:F为整车驱动力;F1为发动机最终作用在前轮上的驱
动力,
n1为从发动机到前轮的传动效
率;i1为从发动机到前轮的传动比;F2为电机最终作用在后轮
• 复杂程度为4×3。
• 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联+驱动 力联合式并联。
提纲
• 混合动力汽车的构型分析 • 混合动力汽车动力耦合技术
根据电动机和发动机的组合形式，可分为 以下三类：
HEV 动力耦合方式的分类
• 动力耦合主要是针对并联或混联式 混合动力车的动力系统，根据多个 动力源输出动力耦合方式的不同， 将HEV动力系统分为：
1 扭矩耦合
扭矩耦合式
扭矩耦合式动力系统是指 2 个 ( 多个) 动力源的输出 动力在耦合过程中 , 两动力源的输出扭矩相互独立 , 而输 出转速必须互成比例 , 最终的合成扭矩是两动力源输出扭 矩的耦合叠加 , 而合成转速则不是 两动力源输出转速的 叠加 , 合成扭矩
式中 :η、k 分别为耦合效率和从动力源 2 到动力源 1 的传动比 。依据机械结构的不同 , 扭矩耦合方式又可分 为 齿轮耦合 、磁场耦合 、链或带耦合 3 种 。
汽车同轴并联混合动力机电耦合系统关键技术及其产业化应用
汽车同轴并联混合动力机电耦合系统关键技术及其产业化应用1. 引言说到汽车，现在可真是个大热话题。
我们都知道，环保是大势所趋，混合动力车也就应运而生了。
不过，今天我想聊聊一种更牛的技术——同轴并联混合动力机电耦合系统。
别看名字复杂，其实就像是一台车里“相爱相杀”的两位主角，电机和发动机。
它们一搭一档，让我们的汽车不仅跑得快，还省得多，简直就是个现代化的“节能小能手”！那么，这种技术到底是怎么运作的，又能给我们带来什么好处呢？2. 同轴并联混合动力系统概述2.1 工作原理先来揭开这个神秘面纱。
其实，同轴并联混合动力系统就是把电机和内燃机安置在同一个轴上，简而言之，它们就像一对相亲相爱的“搭档”。
在城市里，起步、加速时，电机负责蹭蹭地加速，既安静又环保；而在高速公路上，内燃机就会闪亮登场，给你那种“飞起来”的感觉。
两者各司其职，配合得那叫一个天衣无缝。
2.2 优势分析那么，这种“车里有电”的设计到底有什么好处呢？首先，燃油效率提升，那是相当明显。
因为电机在低速时就能干活，让发动机减轻负担，自然能省不少油。
这就好比你去菜市场买菜，骑电动车比开车省油省力。
而且，混合动力车在排放方面也是“清新自然”，比起传统汽车，少了不少废气，简直就是个“环保小达人”！3. 关键技术3.1 电机与发动机耦合技术那么，关键技术都有哪些呢？首先是电机和发动机的耦合技术。
这个就像是把两位性格迥异的朋友拉在一起，得让他们学会相互配合。
通过智能控制系统，二者能随时根据驾驶状态调整输出功率，就像一对默契的舞伴，完美地完成每一个动作。
这种灵活性，能让驾驶者享受到更平顺的驾驶体验。
3.2 能量管理系统再说说能量管理系统。
这个东西就像是车里的“调度员”，时刻监控电池的充电和放电。
想象一下，走在路上，突然觉得电池快没电了，这时，能量管理系统就像一位神奇的魔法师，帮你把发动机的多余能量转化为电能，保证你不会在半路上“抛锚”。
可以说，它是让整个系统高效运转的“幕后英雄”。
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混合动力汽车的构型分析
车辆驱动系可抽象为如图示的典型结构。
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车的构型分析
• 该混合动力驱动系的阶次为3，指数为2。 • 复杂程度为3×2。 • 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联。
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车构型分析
p、q由耦合器的结构确定。 依据驱动结构的不同,转速耦合方式又可分为行星齿轮式和 差速器式2种。
转速耦合
• 1 行星齿轮式
行星齿轮式这是一种普 遍采用的动力耦合形式,通 常发动机输出轴与太阳轮 连接,电机与齿圈连接,行星 架作为输出端。
行星齿轮式耦合的结构 简单,传动效率高(约98%), 混合程度高,并且还可实现 多形式驱动,动力切换过程 中冲击较小,但整车驱动控 制难度增大。
3 牵引力耦合式
• 牵引力耦合式
这种耦合方式比较特殊,发动机驱动汽车前轮(后轮),电机驱 动后轮(前轮),通过前后车轮驱动力将多个动力源输出动力合 成在一起。
动力合成规律为，
式中:F为整车驱动力;F1为发动机最终作用在前轮上的驱动
力,
n1为从发动机到前轮的传动效率;i1为
从发动机到前轮的传动比;F2为电机最终作用在后轮上的驱动
• 2要从根本上提高燃油经济性，减少排放，HEV的 机(内燃机动力)电( 电机动力)混合度不能太低。因 为混合度太低，则接近一般燃油汽车，很难达到预 期效果。但从目前国内外H EV 技术研究水平来看， 混合度也不能太高，因为太高,电力驱动起主要作 用，势必会增加电池的重量，增加车重，反而增大 燃油消耗 。
混合耦合式
• 日本丰田汽车公司开 发的Pruis HEV混合驱 动结构
• 福特汽车公司的Escape
混合耦合方式将几种耦合方式相结合,可方便地实现多模式驱动, 还可实现三动力源输出或更多动力源输出的耦合;能量回馈容易,动 力混合度高。但混合耦合方式的结构复杂,驱动控制相对麻烦。
各种动力耦合方式的比较及 HEV 传动系 统的研制方向与趋势
扭矩耦合
• 2 磁场耦合式
磁场耦合式 这种耦合方式是将 电机的转子与发动机输出轴做成一 体 ,通过磁场作用力将电机输出动 力与发动 机输出动力耦合在一起 。
这种耦合方式耦合效率高 ,结 构紧凑 ,耦合冲击小 ,能量回馈方便 、 效率 高 ;但混合度 (电机功率与发 动机功率之比) 低 ,电机 一般只能 起辅助驱动的作用 。由于电机转 子具有一 定的惯性 ,所以多用于轻 度混合的电动车上 。
扭矩耦合
• 1齿轮耦合式
齿轮耦合这种动力耦合方式通 过啮合齿轮 (组) 将多个输入动力合 成在一起输出 。
这种耦合 方式结构简单 ,可以实 现单输入 、双输入等多种驱动方 式 ,耦合效率较高 ,控制相对简单 ; 但由于齿轮是 刚性啮合的 ,在动力 切换 、耦合过程中易产生冲击 。
T3 =η( T1 + k T2 ) ; n3 = n1 = 1/ k n2
如日本丰田汽车公司开发的Pruis 的HEV混合驱动结构(如下 图所示)发动机与发电机的动力耦合是行星齿轮式 ,之后两者 的合成动力又与电机动力进行齿轮式耦合,最终的合动力驱动 差速器;再如福特汽车公司的Escape(如下图所示),其动力合成 是磁场扭矩耦合与行星齿轮转速耦合2种方式的结合;此外,美 国加州大学提出的一种先进、高效HEV传动系统的动力合成 也采用混合耦合方式。
• 串联式混合动力(电动)汽车 Series Hybrid Electric Vehicle:SHEV车辆的驱 动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车；
• 并联式混合动力(电动)汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle:PHEV车辆的 驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车；
混合动力汽车的构型分析
混合动力驱动系阶次: 混合动力驱动系阶次是指驱动系中所具有的可独立 驱动车辆行驶的单个驱动系数目，记为ND；
混合动力驱动系联结部件：用于实现串联、并联的耦合部件的总称，比如 实现电电混合的功率器件控制单元，用于实现机电混合动力的动力耦合装 置等；
混合动力驱动系指数: 混合动力驱动系指数是指驱动系中所具有的用于实 现动力和能源合成的联接部件个数，记为NC。
T3 = T1 + T2 ; n3 = n1 = n2
扭矩耦合
• 3 链或带耦合式
这种耦合方式通过链 条或皮带将两动力源输 出动力进行合成。链或 带耦合结构简单,冲击小, 但是耦合效率低 。
T3 =η( T1 + k T2 ) , n3 = n1 = 1/ k n2
2 转速耦合
• 转速耦合式
转速耦合式动力系统是指2个(多个)动力源的输出动力在耦 合过程中,两动力源的输出转速相互独立,而输出扭矩必须互 成比例,最终的合成转速是两动力源输出转速的耦合叠加,合 成扭矩则不是两动力源输出扭矩的叠加
动力源输出动力耦合方式的不同， 将HEV动力系统分为：
扭矩耦合式
下面将分别从动力学和运动学 规律、传动效率、能量流动路径等
转速耦合式
方面分别分析这4类传动方式的动力 耦合过程。以两动力源为例，设动
牵引力耦合式 混合耦合式
力源1(发动机)的输出扭矩为T1，输 出转速为n1。动力源2(电动机为T3，输出转速为n3。
• 5 HEV传动系统的机械结构要尽可能紧凑、高效， 复杂功能的实现尽可能依靠电子软，以降低整车 制造成本，为批量生产打下基础。
• 以上是目前HEV动力传动系统研制的方向和趋势， 也是现阶段使HEV达到较高燃油经济性，较低排 放的理想措施。
谢谢
混合动力汽车的构型分析
混合动力汽车构型分析
车载能源 能量存储 能量调节和转化
动力生成装
动力传动系
置
特性场转化装置
驱动轮
油箱
发动机
传动系统
前轴
油箱
发动机-电动/发电机1 电动/发电机 2
后轴
动力电池 组
电动/发电机 1
传动系统
前轴
动力电池 组
电动/发电机 2
后轴
• 该混合动力驱动系的阶次为4，指数为3。
• 3 要使发动机一直工作于理想工况,HEV驱动系统 必须具有无级变速功能。HEV能提高燃油经济性、 降低排放的关键是在车辆运行时改善发动机工作 状况，使其工作于经济工况下，而彻底解决这一 问题的方法就是采用无级变速。采用无级变速传 动还可大大提高制动能量再生效率。
• 4 HEV多能源输出的动力耦合或动力切换(驱动模 式从一个动力源切换到另一个动力源)要平顺，以 保证汽车的行驶平顺性和驾驶性能。
• 混联式混合动力(电动)汽车 Combined Hybrid Electric Vehicle: CHEV同 时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力(电动)汽车。
• 插电式混合动力(电动)汽车Plug-in Hybrid Electric Vehicle: PHEV可以使 用电力网(包括家用电源插座)对动力电池充电的混合动力汽车，具有纯电动 行驶较长距离的功能，但需要时仍然可以工作在全混合模式。
• 复杂程度为4×3。
• 具体为多种能源存储联合式串联 + 双轴联合式并联+驱动 力联合式并联。
提纲
• 混合动力汽车的构型分析 • 混合动力汽车动力耦合技术
根据电动机和发动机的组合形式，可分为 以下三类：
HEV 动力耦合方式的分类
• 动力耦合主要是针对并联或混联式 混合动力车的动力系统，根据多个
1 扭矩耦合
扭矩耦合式
扭矩耦合式动力系统是指 2 个 ( 多个) 动力源的输出动力在耦 合过程中 , 两动力源的输出扭矩相互独立 , 而输出转速必 须互成比例 , 最终的合成扭矩是两动力源输出扭矩的耦合 叠加 , 而合成转速则不是 两动力源输出转速的叠加 , 合成 扭矩
式中 :η、k 分别为耦合效率和从动力源 2 到动力源 1的传动 比 。依据机械结构的不同 , 扭矩耦合方式又可分为 齿轮耦 合 、磁场耦合 、链或带耦合 3 种 。
表为从动力混合度动力切换平顺性结构复杂程度、耦合效率、 是否容易控制、能否实现多模式驱动及造价等角度对以上各动力耦 合方式进行评价的结果。通过分析和比较, 结合国内外HEV 研究和发 展现状,一款理想、高效、紧凑、经济的HEV 动力系统必须具备以下 5点:
• 1HEV要有高效方便的能量回收功能。能量回收是 提高HEV燃油经济性的最有效途径之一 ，特别是对 城市行驶车辆 。
混合动力汽车动力耦合技术
LH 车辆1202班
提纲
• 混合动力汽车的构型分析 • 混合动力汽车的动力耦合技术
混合动力汽车的概念
GB/T 19596-2004 电动汽车术语 混合动力(电动)汽车 ( Hybrid Electric Vehicle)
HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的 燃料；－可再充电能/能量储存装置。
力,F2=η2i2T2/r;η2′为从电机到后轮的传动效率;i2为从电机到
牵引力耦合式
• 牵引力耦合式
这种耦合方式结 构简单,改装方便, 可实现单、双模式 驱动及制动再生多 种驱动方式,但整车 的驱动控制更为复 杂。
4 混合耦合式
• 混合耦合式
混合耦合式是一种采用前面2种或2种以上耦合方式的动力 耦合方式。
转速耦合
• 2 差速器式
差速器实际上是行星齿轮 系k = 1时的一种特殊情况。 对一般差速器,将动力分解,对 此逆用即可实现动力的耦合。
差速器耦合方式与行星齿 轮耦合方式基本类似,只是二 者对发动机和电机的动力性 能要求不同,从而导致HEV动 力混合程度高低不同。差速 器式HEV要求发动机和电机 动力参数相当,动力混合程度 比较高。
车载能源
能量存储 能量调节和转化