1、第九章 電驅(qū)動(dòng)與混合驅(qū)動(dòng)9-1 電驅(qū)動(dòng)9-2 混合驅(qū)動(dòng) 9-1 電驅(qū)動(dòng)圖9-1 電動(dòng)車輛的動(dòng)力裝置構(gòu)成 圖9-2 電動(dòng)車輛的電機(jī)驅(qū)動(dòng)布置方案 二、蓄電池圖9-5 蓄電池與電動(dòng)車性能的對(duì)應(yīng)關(guān)系充電狀態(tài)（SOC，State of Charge） 定義為蓄電池剩余容量與全荷電容量的比值，反映了蓄電池內(nèi)部參加反應(yīng)的電荷狀態(tài)參數(shù)的變化。 SOC=1 蓄電池處于充滿狀態(tài) SOC=0 蓄電池放電達(dá)到最大限度在時(shí)間間隔t內(nèi), 充電狀態(tài)SOC的變化可以表示為： C(i)為對(duì)應(yīng)電流i下的蓄電池容量（受放電速率和終止電壓等因素影響）充電狀態(tài)SOC可以表示為： （規(guī)定放電時(shí)電流i為正值，充電時(shí)電流i為負(fù)值。）對(duì)SOC

2、的實(shí)時(shí)辨識(shí)是電動(dòng)車能量管理系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。三、燃料電池 工作原理 還原劑R的氧化反應(yīng)：R R + + e- (陽極 -) 氧化劑O的還原反應(yīng)：R + + O + e-P (陰極 +) 組合為： O + R P 燃料電池系統(tǒng) 圖9-7 （1） 電池組 （2） 燃料與氧化劑供給分系統(tǒng) （3） 電池組水、熱管理分系統(tǒng) （4） 輸出電能的調(diào)整分系統(tǒng) （5） 自動(dòng)控制分系統(tǒng) 燃料電池的特點(diǎn) 高效、環(huán)境友好以及運(yùn)轉(zhuǎn)安靜、平穩(wěn) 成本 ？ 基礎(chǔ)設(shè)施 ？高壓氣體儲(chǔ)氫低溫液體儲(chǔ)氫金屬氫化物儲(chǔ)氫車載專用裝置制氫四、電機(jī)圖9-8 典型的電機(jī)特性五、能量管理系統(tǒng)主要功能：（1）優(yōu)化系統(tǒng)的能量分配。（2）預(yù)測(cè)電動(dòng)車

3、電源的剩余能量和續(xù)駛里程數(shù)。（3）提供最佳的駕駛模式。（4）再生制動(dòng)時(shí)，合理地調(diào)整再生能量。（5）系統(tǒng)的故障診斷。9-2 混合驅(qū)動(dòng)兩個(gè)不同的技術(shù)發(fā)展方向： 以電子控制為基礎(chǔ)的“可變”技術(shù) 圖 （供油、供氣、燃燒） 混合動(dòng)力系統(tǒng)的應(yīng)用 圖（發(fā)動(dòng)機(jī)工作于性能較優(yōu)的小區(qū)域內(nèi)）一、混合驅(qū)動(dòng)的特征 圖9-13 1不同形式的能量傳遞 2可逆儲(chǔ)能元件的應(yīng)用 二、其他可逆儲(chǔ)能元件 超級(jí)電容器 / 儲(chǔ)能飛輪 / 液壓儲(chǔ)能器三、混合動(dòng)力電動(dòng)車串聯(lián)形式的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 圖9-17四、混合動(dòng)力電動(dòng)車并聯(lián)形式的結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 圖9-18五、混合動(dòng)力電動(dòng)車的其他形式六、Prius的結(jié)構(gòu)與工作原理 附 七、混合動(dòng)力電動(dòng)車的控制策略

4、1、確定控制策略的主要原則（1）以最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性和最低的有害排放為目標(biāo)，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)的工作區(qū)域。（2）盡可能地減少發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)與停車的次數(shù)，頻繁地起動(dòng)與停車不僅對(duì)經(jīng)濟(jì)性不利，而且也會(huì)增加有害排放，同時(shí)應(yīng)盡可能地控制發(fā)動(dòng)機(jī)在穩(wěn)態(tài)下，既穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速與輸出功率的工況下工作。（3）蓄電池充電狀態(tài)應(yīng)保持在合適的水平上，若蓄電池的容量過低，則在車輛加速等工況下不能提供足夠的功率，而蓄電池的容量過高，又不利于車輛在減速或下坡時(shí)回收制動(dòng)能量。（4）工作模式的選擇，例如在某些特定的地域可能需要以純電動(dòng)的模式工作，可通過手動(dòng)或自動(dòng)方式進(jìn)行選擇。2、串聯(lián)形式的控制策略3、并聯(lián)形式的控制策略返回 圖9-7 燃料電池系統(tǒng)1

5、-氫源 2-水泵 3-水箱 4-除霧器 5-風(fēng)扇 6-散熱器 7-壓氣機(jī) 8-增濕器+加熱器 9-燃料電池組返回 通過準(zhǔn)確、快速的控制調(diào)節(jié),滿足各種工況下的不同要求,實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化。例:“供油”汽油機(jī): 化油器 進(jìn)氣道噴射(單點(diǎn)/多點(diǎn)) 缸內(nèi)直接噴射柴油機(jī): 常規(guī)噴射系統(tǒng) 高壓共軌電控燃油噴射系統(tǒng) “供氣”凸輪配氣機(jī)構(gòu) 可變凸輪配氣機(jī)構(gòu) 無凸輪配氣機(jī)構(gòu)返回存供需 圖9-12 車輛動(dòng)力的“供需關(guān)系” 從“剛性”到“柔性”返回 圖9-13 混合驅(qū)動(dòng)中的能量流a. 車輛所需動(dòng)力較大（例如在加速、爬坡等工況下）的情況。由發(fā)動(dòng)機(jī)和可逆儲(chǔ)能元件共同為車輛提供動(dòng)力；b. 車輛所需動(dòng)力較?。ɡ缭谑袃?nèi)交通等工況下）的情況。發(fā)動(dòng)機(jī)為車輛提供動(dòng)力的同時(shí)向可逆儲(chǔ)能元件充入能量；c. 車輛所需動(dòng)力很小而可逆儲(chǔ)能元件中已儲(chǔ)存相當(dāng)能量的情況。由可逆儲(chǔ)能元件單獨(dú)向車輛提供動(dòng)力而發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作；d.