新能源汽车混合动力系统分析
混合动力汽车双电机驱动系统分析
混合动力汽车双电机驱动系统分析1前言为了有效降低汽车燃油消耗量和尾气排放，满足双积分政策的要求，越来越多的汽车厂商进行推广和研发混合动力汽车。
混合动力汽车利用电池给电机提供动力来源，并通过电机来调节发动机的工作点，可以有效降低油耗和排放，进一步提高整车动力性和经济性[1-2]。
同时，混合动力汽车利用电机制动，借助新增零部件，可以进行有效的能量回收和能量管理，不同的混合动力系统构型方案可以实现不同的扭矩分配功能[3]。
在构型方案上，混合动力汽车可以采用单电机动力系统构型也可以采用双电机动力系统构型，而深混的混合动力系统多采用双电机构型，以便实现全部的混合动力功能，比如串联功能、并联功能和串并联混合功能等。
本文通过对两款典型的双电机系统车型进行技术分析，包括构型方案、系统功能及工作模式等，旨在为后续混合动力系统开发提供借鉴意义。
2本田i-MMD双电机系统构型本田雅阁i-MMD（IntelligentMulti-ModeDrive）系统技术方案结构如图1所示[4]，其动力驱动系统主要包括2.0L发动机、驱动电机、发电机、离合器以及传动机构等。
其中，驱动电机、发电机以及离合器集成形成了电动耦合e-CVT，取代了传统的变速箱，发电机始终与发动机相连，主要用于发电，驱动电机与驱动车轮相连，主要用于驱动车辆行驶，在制动的时候，电机可以回收能量对电池进行充电。
雅阁混合动力汽车搭载了i-MMD双电机系统，整车动力来源采用了以驱动电机为主，发动机为辅的设计，可以实现纯电动、混合动力以及发动机直驱的模式功能。
纯电动模式下利用驱动电机驱动车轮；混动模式下发动机启动通过发电机给驱动电机充电，再让驱动电机驱动车轮；发动机直驱模式下离合器闭合，发动机作为动力源与传动系相连驱动车轮。
通过三种模式有效切换，使得车辆表现出了更为出色的动力与节油优势。
图1i-MMD系统技术方案结构[4] 3本田i-MMD双电机系统工作模式3.1纯电动模式驱动。
新能源汽车本田i-MMD混动系统动力性经济性仿真分析
本田i-MMD混动系统动力性经济性仿真分析对业界流行的对标混动构型：本田i-MMD混动架构，笔者尝试着通过AVL CRUISE和MATLAB/Simulink 软件联合仿真的方式，对其动力性和经济性进行仿真分析，希望对国内混动仿真技术的开发提供一定的参考。
一、仿真背景（整车构型）我们先回顾下本田i-MMD的整车构型，如下图所示：i-MMD混动系统整车构型，对于插电式混合动力（PHEV）与全混合动力（FHEV）,构型都是相同的，均由发动机、驱动用电机，发电用电机，ECVT齿轮，直连离合器和电池等构成。
i-MMD系统的基本工作模式分为EV（纯电）、Hybrid驱动（串联）、ENG直连（Engine/并联）三种。
基本工作模式：下面基于i-MMD PHEV 版本进行动力性经济性仿真计算，因为相对于FHEV i-MMD 版本来说，PHEV i-MMD 能通过仿真得到纯电（EV ）驱动模式下的AER,更有实际 意义。
二、仿真背景（GB 法规要求）GB/T 32694-2016专门针对于插电式混合动力电动乘用车，有相应的AER 以及工况下的燃油消耗量要 求，如下表所示。
GB GB 要求 对应要求纯电驱动模式续驶里程（按 照国标NEDC 工况行驶，直 到发动机启动，纯电驱动《插电式混 模式续驶里程测量结束， GB 要求： 合动力电更 车辆行驶的距离为纯电驱 AER>50km乘用车技术 动模式续驶里程，结果四 条件》GB/T 舍五入至最近整数位）；应 32694-2016 不小于 50km o燃料消耗量的加权平均值 燃料消耗量的加 应不大于对应车型燃料消权平均值耗量限值的50%o <4. 85L/100km 三、仿真参数设定在明确了i-MMD的架构以及GB法规要求后，需要进行仿真参数的设定，我们根据i-MMD混动系统整车构型以及台架/实车实测得出以下参数：内容参数整备质量kg 2035最大总质量kg 2410行驶阻力F二0. 041V"2+0.601V+141.28规格型号 2. 0LENG 峰值功率kW 107kW@6200rpm最大扭矩Nm 175Nm@3500rpm驱动电机峰值功率kW 135M OT驱动电机最大扭矩Nm 315驱动电机最高转速13000rpm发电电机峰值功率kW 106. 1发电电机最大扭矩Nm GEN 85发电电机最高转速rpm13000 电池电池单体容量Ah 27. 6包电池包总能量kWh 17齿轮比驱动电机端一车轮XHJ缅2.455 发电机端一发动机端 1.949 直连离合器端一车轮端0.806 主减速器 3.889滚动半径mm R18/358四、联合仿真模型搭建通过AVL CRUISE 和MATLAB/Simulink 软件联合仿真，模拟计算i-MMD PHEV （插电式混合动力）车辆动力性和经济性能。
新能源汽车动力系统的设计与分析
新能源汽车动力系统的设计与分析新能源汽车一直被认为是未来汽车发展的主要方向之一，其动力系统的设计与分析是至关重要的。
随着环境污染及能源短缺问题日益突出，新能源汽车的发展成为社会广泛关注的焦点。
本文将从角度进行深入探讨，旨在为该领域的研究和发展提供一定的借鉴和参考。
在新能源汽车动力系统设计的过程中，首先需要考虑的是动力源的选择。
目前，主要的新能源汽车动力源包括纯电动、混合动力、燃料电池等。
不同的动力源具有各自的特点和适用场景，因此在设计时需要综合考虑车辆的使用环境、续航里程、充电设施等因素，选择最适合的动力源。
其次，新能源汽车动力系统的设计还涉及到动力传动装置的选择。
传统的汽油车主要采用发动机驱动车辆，而新能源汽车在动力传动装置上较为复杂，需要考虑电机、逆变器、减速器等组件的配合与匹配。
不同的传动装置对车辆性能和经济性都有较大影响，因此需要在设计阶段进行全面评估和优化。
在动力系统设计完成后，对其进行系统分析是不可或缺的一步。
动力系统的分析可以从能量利用效率、排放情况、动力性能等多个维度进行评估，为后续的系统优化和改进提供依据。
通过实验测试和模拟仿真等手段，可以全面了解动力系统的运行情况，找出存在的问题并提出相应的改进建议。
除了动力系统的设计与分析，新能源汽车在实际运行中还面临诸多挑战。
例如，电池的寿命和安全性、充电设施的不足、电力资源的供给等都是制约新能源汽车发展的重要因素。
因此，未来在新能源汽车动力系统的设计与分析上，还需要不断创新和完善，以满足社会对清洁能源和可持续发展的需求。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，新能源汽车动力系统的设计与分析是一个复杂而又具有挑战性的课题。
通过不断深入研究和实践探索，相信新能源汽车的未来一定会更加美好。
让我们共同努力，为推动新能源汽车技朧发展贡献自己的力量！。
新能源汽车中的混合动力技术应用案例分析
新能源汽车中的混合动力技术应用案例分析新能源汽车中的混合动力技术应用案例分析混合动力技术是当前新能源汽车领域的重要发展方向之一。
通过将传统燃油发动机与电动机结合，混合动力技术能够提高汽车燃油利用率、降低尾气排放，并且在一定程度上提升车辆性能。
下面我将从以下几个步骤来分析混合动力技术的应用案例。
第一步，原理介绍。
混合动力技术主要由燃油发动机和电动机两部分组成。
燃油发动机可以在高速行驶时提供动力，而电动机则主要用于低速行驶和启动过程，以及辅助燃油发动机的动力输出。
通过智能控制系统的调节，混合动力汽车可以根据行驶状态实现自动切换和平衡使用两种动力源，从而达到最佳效能。
第二步，节能环保。
混合动力技术可以显著提高汽车燃油利用率，减少对传统燃油的依赖。
由于电动机的参与，混合动力汽车在城市交通拥堵时可以通过电力驱动，减少或完全避免燃油的消耗。
此外，混合动力汽车在燃烧燃油时可以更有效地利用能量，从而减少尾气的排放，降低对环境的污染。
第三步，续航里程优势。
混合动力汽车由于拥有电动机的支持，在低速行驶和启动过程中可以减少对燃油发动机的依赖。
这意味着在城市道路上，混合动力汽车可以更长时间地使用电能驱动，延长续航里程。
同时，混合动力汽车还可以通过再生制动技术将制动过程中产生的能量转化为电能储存，进一步提高续航里程。
第四步，性能提升。
混合动力技术的应用可以提升汽车的整体性能。
通过电动机的辅助，混合动力汽车可以在加速过程中提供更高的扭矩输出，提高汽车的动力响应速度。
此外，混合动力汽车还可以通过智能控制系统实现动力调节，根据行驶状态自动调整动力输出，提升驾驶的舒适性和稳定性。
第五步，市场应用。
混合动力技术已经被广泛应用于各类新能源汽车中。
世界各大汽车制造商纷纷推出混合动力汽车产品，并且逐渐形成了竞争激烈的市场格局。
在中国市场，政府对新能源汽车的支持力度不断加大，混合动力汽车成为各大汽车企业争相布局的重点领域。
综上所述，混合动力技术的应用案例在新能源汽车领域具有重要意义。
EVT混合动力汽车构型分析报告
一．研究背景和发展进程石油资源短缺与环境恶化问题成为传统汽车的发展瓶颈，为了解决这种问题，近年来将节能技术应用在汽车上成为研究的热点。
除了对发动机本身进行节能的研究外，各汽车企业也开始致力于对新能源汽车的开发。
于是，各样的新能源汽车应运而生，特别是混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）出现。
HEV 是指拥有两种不同动力源的汽车，汽车在不同行驶工况下使这两种动力源分别单独驱动或者联合驱动整车。
两种动力源的组合主要是，电能和燃油或者天然气和燃油的组合。
作为由传统车向纯电动过渡的中间车型，油电混合动力汽车利用电能的低成本和无污染的优势来减少燃油消耗和尾气排放，从而实现节油和环保的目的。
并且这种车型还可以制动能量回收，将车辆减速或制动时的机械能转变为电能存储在电池中。
90 年代以来，混合动力汽车（HEV）的开发在许多发达国家（美、欧、日等）中受到高度重视，并取得了重大的进展。
1997 年丰田公司推出Prius 并在市场上热销，目前Prius 也成为比较成功且已经产业化的混合动力汽车。
Prius 采用的是行星齿轮机构结合双电机所构成的动力总成系统。
这种混合动力系统也称为功率分流式混合动力系统。
Prius 这套动力总成系统构型特点决定了发动机工作点控制自由整车控制技术[6]，使Prius 燃油量最大节省50%，达到超低排放水平。
第三代Prius 的混合动力系统是由双行星排加两个电机所构成的，这种构型通过后排的减速增扭使汽车动力性能得到大幅度提升。
通用公司的双模技术也是比较成功的功率分流式混合动力系统，相比于丰田公司的单模系统，双模系统可以匹配较小的电机并在系统效率上具有优势。
这两种系列的功率分流式混合动力系统各有千秋，并将功率分流式HEV 的技术研究推向世界前沿。
依据动力源的能量耦合方式，可将混合动力汽车分为三类：串联混合汽车、并联混合动力汽车和混联混合动力汽车。
串联混合动力汽车串联式混合动力汽车的结构图如图1.1 所示。
基于AVL-Cruise的混动汽车动力系统仿真分析
基于AVL-Cruise的混动汽车动力系统仿真分析现阶段,新能源汽车发展迅速,在改善环境污染等问题起到至关重要的作用,已成为各界研究的焦点。
基于双行星排系统的混合动力汽车,相比传统的混合动力汽车在系统效率、结构优化以及工作模式等方面有明显优势,具有理论研究意义和实际使用价值。
基于一款新型的双行星排混合动力系统装置,分别对系统结构、工作模式、整车模型及控制策略等方面进行研究,通过软件仿真与实车测试的结合对控制策略进行分析。
基于新型双行星排混合动力系统,分析其效率,判断结构特征参数选取的合理性。
在此基础上,通过添加离合器进一步优化系统。
根据离合器的开闭状态和动力部件参与工作的情况,将双行星排混合动力系统对工作模式进行划分。
采用杠杆法分析各个工作模式,得出其运动学及动力学关系式。
采用
AVL-Cruise软件,对该系统的整车模型进行搭建。
在MATLAB/Simulink软件中搭建符合动力系统要求的控制策略,针对系统动力性和经济性进行联合仿真,判断整车在制定的控制策略下能否完成各项性能目标。
搭建四驱五电机试验台架,对实车进行模拟实际路况的动力系统测试,研究其动力性及经济性,同时对制定的控制策略进行可行性分析。
通过对该系统的研究,对于混合动力汽车的研发制造具有重要的参考意义;试验结果表明,可大大缩短研发周期、降低成本和提高系统可靠性。
新能源汽车动力系统的可靠性分析
新能源汽车动力系统的可靠性分析第一章：前言随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车动力系统的可靠性愈加受到关注。
本文将会对新能源汽车动力系统的可靠性进行分析，并探讨新能源汽车动力系统的发展方向。
第二章：新能源汽车动力系统的介绍新能源汽车动力系统包含电池、电机、电控、综合控制器、功率器件等多个部分，通过电能的转换驱动车辆。
与传统燃油汽车相比，新能源汽车的核心在于电池和电机，功率器件和控制器的作用是将电池电量转换成驱动力，实现车辆行驶。
第三章：新能源汽车动力系统可靠性来源分析1. 电池系统：电池可靠性是影响新能源汽车动力系统性能的关键因素，电池管理系统的可靠性直接决定了电池安全和寿命。
常见影响因素包括气候、温度、充电速度、内阻等。
2. 电机系统：电机系统主要涉及到电机的可靠性、电机控制系统的可靠性，对于电机的磨损、过热、故障等问题都需要进行可靠性分析。
3. 电控系统：电控系统涉及到电子元器件、芯片、电子传感器等，对于电控系统的可靠性需要进行长时间的抗干扰测试。
4. 综合控制器：综合控制器是新能源汽车动力系统的智能核心，安全稳定性和可靠性是设计和应用中的重要目标。
综合控制器的工作状态在车辆行驶中直接影响着新能源汽车的安全性和效能。
第四章：可靠性测试方法为更好的保证新能源汽车动力系统的可靠性，需要开展可靠性测试。
可靠性测试通常分为以下几种：1. 实际路试测试：通过设定测试场景，对电池、电机等关键部件进行路试测试，考察新能源汽车在实际驾驶中的可靠性。
2. 模拟测试：通过建立模拟测试平台，对电池、电机等关键部件进行可靠性测试。
模拟测试可以节省测试成本，避免因实际测试条件不足导致的测试误差。
3. 器件可靠性测试：针对电电子器件、芯片等部件，进行可靠性测试，研究器件在不同工作条件下的可靠性。
4. 环境耐久测试：通过模拟不同环境、不同工况下的测试，考察零部件的耐久性和可靠性。
第五章：新能源汽车动力系统的发展方向1. 提升电池技术：目前新能源汽车电池寿命较短、价格较高，需要进一步提升电池技术，扩大电池容量。
新能源汽车混联式动力系统构型分析
车辆工程技术22车辆技术1 新能源汽车定义及分类 根据国家发布的《汽车产业中长期发展规划》，未来汽车技术发展方向是节能汽车和新能源汽车。
其中新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
2 插电式混合动力汽车分类 插电式混合动力汽车介于纯电动与燃油汽车两者之间的新能源汽车，既有传统汽车的内燃机、传动系统、油箱，也有纯电动汽车的电动机、电池、控制器、充电接口；既能实现纯电动、零排放行驶，也能通过混动模式利用内燃机增加车辆的续驶里程。
插电式混合动力汽车从内燃机和电机的联结方式和驱动特点，可分为三大类型：串联、并联、混联式动力系统。
因各家设计理念、基本思路不同，各车型混动系统构型具备不同特点，混联式动力系统是现阶段市场主要发展方向，主流车型如表1。
表1 混合动力汽车系统基本构型类型系统构型代表车型系统基本组件混联P1/P3非功率分流i-MMD本田雅阁电机x2，离合x1四驱（前后电机）三菱欧蓝德PHEV电机x3，离合x1小混联南京依维柯电机x2，离合x1PS功率分流单模THS III丰田普锐斯四代电机x2,行星排x2CHS吉利帝豪EC7电机x2，行星排x1.5，离合x2双模Voltec二代通用迈锐宝电机x2，行星排x2，离合x2Voltec三代凯迪拉克电机x2，行星系x3，离合x5ActiveHybrid宝马x6电机x2，行星系x3，离合x53 几种典型车型的混联式混合动力系统构型分析 新能源汽车混动系统构型直接关系到该车的运行模式、工作特点、控制策略，也体现了该车型的优缺点，我们针对市场上几款典型车型的混联式混合动力系统构型进行分析。
3.1 本田雅阁混动版（i-MMD双电机） 该车型是混联插电式混合动力汽车，匹配2.0L排量Atkinson发动机、双电机动力系统。
发动机、驱动电机可同时为整车输出动力、发电机则负责能量转化,充电，发动机可根据实际需求参与工作，如图a所示。
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重型混合动力（也称全混合动力，强混合动力）：采用了272~650V的高压电机，混合度可以达到
50%以上，在城市循环工况下节油率可以达到30%~50%。随着电机、电池技术的进步，重型混合动力系统逐 渐成为混合动力技术的主要发展方向。如丰田的THS混合动力系统就是混联式结构的重型混合动力系统。
插电式混合动力(Plug in Hybrid)：可以利用电网，对动力电池充电，一般插电式混合动力轿车都有车
载充电机，可以使用家用电源为电池充电，比亚迪秦、唐都是具备插电功能的混合动力汽车。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——系统构成
Voltec混合动力系统是通用汽车的E-Flex插座充电式混合动力驱动系统的最新版 本，采用1台小型的发动机、2台电动机对车辆进行综合驱动的系统。沃蓝达上采用的 是容量为16kWh的360V锂电池组，电池组成T型布置，隐藏于后排座椅下及车身中部 ，纯电动最高行驶里程可达80km。整个Voltec混合动力系统包括汽油发动机、综合 动力分配系统、高容量锂电池以及电力控制单元。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——工作逻辑
Voltec混合动力系统一共有5种工作模式，分别为：EV低速模式、EV高速模式、 EREV混合低速模式、EREV混合高速模式以及能量回收模式。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——工作逻辑
处于EV低速模式时，C1吸合，C2、C3松开，发动机停转。齿圈被固定，电动机 推动太阳轮转动，行星架因太阳轮的转动而转动，把动力传输到减速齿轮并传递到车
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——工作逻辑
要了解系统的工作逻辑，首先要了解动力分配系统的结构。从Voltec的动力分配 系统的控制方式与THS系统有一定的区别，Voltec系统通过3个离合器来控制动力的 分配。我们把这三个离合器分别命名为C1、C2、C3。C1用于连接行星齿轮齿圈与动 力分配机构壳体（固定）；C2用于连接发电机与行星齿轮齿圈；C3用于连接发动机 与发电机。系统结构简图可参看下图。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——工作逻辑
处于EREV低速模式时，C1、C3吸合，C2松开，发动机运转。此时，发动机推 动发电机发电，并为电池充电；同时电池为电动机供电推动太阳轮转动，由于齿圈固
定，行星架跟随太阳轮转动，从而把动力传到车轮。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——工作逻辑
处于EREV高速模式时，C2、C3吸合，C1松开，发动机运转。此时，发动机与 发电机转子连接后推动齿圈转动同时发电，电动机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同 时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发动机推动齿圈转动，降低了与太 阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。
发电机 电动机
电池组
逆变器 电动机 发动机
变速器
雪佛兰沃蓝达、宝马 i3、传祺GA5増程版
机械连接 电气连接
本田CR-Z、别克君越 eAssist
混联式混合动力
逆变器 电池组
发电机 发动机
电动机
丰田普锐斯、丰田凯美瑞 尊瑞、雷克萨斯CT200h、 比亚迪F3DM
混合动力系统的分类
——从混合程度分析混合动力车的分类
混合动力系统的分类
——从混合程度分析混合动力车的分类
弱混合动力（也称微混合动力）：对传统发动机的起动机进行了改造，形成由带传动的发电起动一体式
电机(BSG)。电机功率较小，仅靠电机无法使车辆起步，起步过程仍需要发动机介入。在城市循环工况下节油 率一般为5%~10%。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。
轮。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——工作逻辑
处于EV高速模式时，C2吸合，C1、C3松开，发动机停转。发电机此时充当电动 机工作，推动齿圈转动。同时，功率较大的另一个电动机推动太阳轮转动。齿圈和太 阳轮同时转动，带动行星架转动，从而把动力传到车轮。发电机充当电动机推动齿圈 转动，降低了与太阳轮连接的另一电动机的转速，提高了其能源使用率。
混合动力系统分析
Байду номын сангаас
目录
●混合动力系统的分类
☞从系统构成分析 ☞从混合程度分析
●混合动力系统经典案例
☞雪佛兰Voltec串联式混合动力系统 ☞本田IMA并联式混合动力系统 ☞丰田THS-II混联式混合动力系统
混合动力系统的分类
——从系统构成分析混合动力车的分类
串联式混合动力 并联式混合动力
电池组
逆变器 发动机
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——部件剖析
沃蓝达的动力系统由2台电动机（最大功率分别为111kW和55kW）和1台发动机 （最大功率为63kW）组成，发动机仅用于发电。其中功率较大的电动机主要用于驱 动车辆，而功率较小的电动机主要用于发电。
雪佛兰Voltec串联式混合动力系统
——部件剖析
2台电动机和1台发动机通过1个行星齿轮机构以及3个离合器组成了动力产生/回收 /分配系统。和丰田THS系统一样，Voltec系统同样使用行星齿轮组巧妙地实现了动力 的综合分配。所不同的是，在Voltec系统中，太阳轮连接到电动机，行星架连接到减 速机构直接输出动力到车轮，而齿圈则根据实际情况连接到动力分配系统的壳体（固 定）或者连接到发电机和发动机。
轻型混合动力：采用了集成起动电机(ISG)。除了能够实现用电机控制发动机的起停外，还能够在电动汽车制
动和下坡工况下，实现对部分能量进行回收；混合度一般在20% 以下，别克君越eAssist就是采用了轻型混合 动力系统，使用并联式结构，为车辆提供了能量回收、车辆启停等功能。
中型混合动力：采用ISG系统。与轻型混合动力系统不同，采用了高压电机，混合度可以达到30%。在城市工
混合动力系统的分类
——从混合程度分析混合动力车的分类
在混合动力系统中，根据电动机的输出功率在整个系统输出功率中所占比重，分 为五类：弱混合、轻型混合、中型混合、重型混合和插电式混合。
混合度H是指电系统功率Pelec占动力源总功率Ptotal的百分比，由下式计算： H= Pelec / Ptotal *100%