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1、混合动力汽车工作原理混合动力汽车工作原理清洁汽车动力技术课堂报告清洁汽车动力技术课堂报告主要内容主要内容 新能源汽车的定义与类型新能源汽车的定义与类型 混合动力汽车定义混合动力汽车定义 混合动力汽车的主要技术总成混合动力汽车的主要技术总成 混合动力电动汽车工作模式混合动力电动汽车工作模式 混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理新能源汽车的定义与类型新能源汽车的定义与类型 p定义定义：采用非常规的车用燃料作为动力来源：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或使用常规的车用燃料 、采用新型车载动力装置、采用新型车载动力装置) )。p类型类型:混合动力电动汽车混合动力电
2、动汽车(HEV)(HEV)； 纯电动汽车纯电动汽车(BEV(BEV，包括太阳能汽车，包括太阳能汽车) )； 燃料电池电动汽车燃料电池电动汽车(FCEV)(FCEV)； 其他新能源其他新能源( (如超级电容器、飞轮等高效储能器如超级电容器、飞轮等高效储能器) )汽车等。汽车等。p非常规车用燃料：指除汽油、柴油、天然气非常规车用燃料：指除汽油、柴油、天然气(NG)(NG)、液化石油气、液化石油气(LPG(LPG）乙醇汽油乙醇汽油(EG)(EG)、甲醇、二甲醚之外的燃料。、甲醇、二甲醚之外的燃料。混合动力汽车定义混合动力汽车定义p混合动力汽车（混合动力汽车（Hybrid Electric Vehic
3、le, HEVHybrid Electric Vehicle, HEV） 是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。同提供。 广义上说，混合动力汽车是指拥有至少两种动力源，使用其中一种或广义上说，混合动力汽车是指拥有至少两种动力源，使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的车辆。多种动力源提供部分或者全部动力的车辆。 目前，混合动力汽车多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通目前，混合
4、动力汽车多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽车。使用的内燃机既有柴油机过混合使用热能和电力两套系统开动汽车。使用的内燃机既有柴油机又有汽油机，因此可以使用传统汽油或者柴油，也有的发动机经过改又有汽油机，因此可以使用传统汽油或者柴油，也有的发动机经过改造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。造使用其他替代燃料，例如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等。 混合动力汽车的主要技术总成混合动力汽车的主要技术总成 组成部分组成部分 具体内容具体内容 发动机发动机 采用四冲程或二冲程内燃机等采用四冲程或二冲程内燃机等 电动机电动机 采用直流电动机（很少采用）、
5、交流感应电动机、永磁电动采用直流电动机（很少采用）、交流感应电动机、永磁电动机（多数采用）和开关磁阻电动机（重视）及特种电动机等机（多数采用）和开关磁阻电动机（重视）及特种电动机等 电池电池 采用各种不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容等采用各种不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容等（用以电动机起动发动机或电动机辅助驱动时使用）（用以电动机起动发动机或电动机辅助驱动时使用） 驱动运行驱动运行模式模式 混合动力电动汽车的各组成单元在控制器的作用下，根据驾混合动力电动汽车的各组成单元在控制器的作用下，根据驾驶员的指令，可在不同的工作模式之间转换，协调工作。驶员的指令，可在不同的工作模式之间
6、转换，协调工作。 混合动力电动汽车工作模式混合动力电动汽车工作模式 起步或低速行驶时，汽车紧靠电力驱动（混联式），此时发动机关闭，起步或低速行驶时，汽车紧靠电力驱动（混联式），此时发动机关闭，车辆的的燃油消耗率是零。并且一旦启动，电动机就会达到最大转矩。或车辆的的燃油消耗率是零。并且一旦启动，电动机就会达到最大转矩。或者在起步时发动机和电动机一起工作（串联式和并联式），此时发动机始者在起步时发动机和电动机一起工作（串联式和并联式），此时发动机始终处于最佳工作区域。这些特点使得混合动力汽车在遇到堵车时的燃油消终处于最佳工作区域。这些特点使得混合动力汽车在遇到堵车时的燃油消耗量、尾气排放量等要远远
7、低于紧靠汽、柴油内燃机驱动的车辆，而混合耗量、尾气排放量等要远远低于紧靠汽、柴油内燃机驱动的车辆，而混合动力汽车在动力性能、续航里程、使用方便性等方面又大大优于紧靠电力动力汽车在动力性能、续航里程、使用方便性等方面又大大优于紧靠电力驱动且需要反复充电的纯电动汽车。混合动力汽车结合了内燃机汽车与纯驱动且需要反复充电的纯电动汽车。混合动力汽车结合了内燃机汽车与纯电动汽车的优点，同时又克服了二者的不足，因此可以说是一种将来最有电动汽车的优点，同时又克服了二者的不足，因此可以说是一种将来最有可能被广泛应用的节能车型。可能被广泛应用的节能车型。混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理 1.1.串
8、联式混合动力汽车（串联式混合动力汽车（SHEVSHEV） 工作原理工作原理 2. 串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。后通过变速机构来驱动汽车。混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理 串联式动力由发动机、发电机和串联式动力由发动机、发电机和电动机电动机三部分动力总成组成，它们之间三部分动力总成组成，它们之间用串联方式组成用串联方式组成SHEVSHEV动力单元系统，发动机
9、驱动发电机发电，电能通过动力单元系统，发动机驱动发电机发电，电能通过控制器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。输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。 小负荷时由小负荷时由电池驱动电池驱动电动机驱动电动机驱动车轮车轮，大负荷时由发动机带动发电机发，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时当车辆处于启动、加速、爬坡工况时，发动机、电动机，发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能；组和电池组共同向电动机提供电能；当当电动车电动车处于低速、滑行、怠速的处于低速、滑行、怠速的工况时工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺
10、电时则由发动机，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，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。
11、转换，机械效率较低。混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理 2. 2. 并联式混合动力汽车（并联式混合动力汽车（PHEVPHEV）工作原理）工作原理 并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理 2. 2. 并联式混合动力汽车（并联式混合动力汽车（PHEVPHEV）工作原理）工作原理 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
12、属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，可以分别独立地向两套系统，可以分别独立地向汽车传动系汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，汽汽车车速达到巡航速度车车速达到巡航速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。，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
13、电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，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，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。得到比较广泛的应用。 混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理3. 3. 混联式混合动力汽车（混联式混合动力汽车（CHEVCHEV）工作原理）工作原理 特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内机构或通过
14、齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。燃机与电动机之间的转速关系。混合动力电动汽车混合动力电动汽车工作原理工作原理3. 3. 混联式混合动力汽车（混联式混合动力汽车（CHEVCHEV）工作原理）工作原理 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、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。主两种。 以发动机为主的形式中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；，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。，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。丰田的该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。丰田的PriusPrius属于以属于以电机为主的形式。电机为主的形式。谢谢大家！谢谢大家！
