新能源汽車技術(shù)

第五章

混合動力電動汽車2025機(jī)械工業(yè)出版社產(chǎn)教融合應(yīng)用型本科汽車類專業(yè)系列教材《新能源汽車技術(shù)》優(yōu)秀教材配套課件目錄010302

混合動力電動汽車概述

混合動力汽車電池管理

主題；新能源汽車技術(shù)

第五章；

混合動力電動汽車

串聯(lián)式混合動力汽車04并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車05

插電式混合動力汽車插電式混合動力增程式電動汽車06

混合動力電動汽車－導(dǎo)讀及學(xué)習(xí)、知識與能力目標(biāo)的算法看點導(dǎo)讀學(xué)習(xí)目標(biāo)知識目標(biāo)能力目標(biāo)1.學(xué)習(xí)本章節(jié)前需要對本章內(nèi)容進(jìn)行課前輔導(dǎo)學(xué)習(xí)2小時。2.老師課堂講授2小時。

3.課后學(xué)生或培訓(xùn)學(xué)員需對本章節(jié)內(nèi)容進(jìn)行2小時復(fù)習(xí)。

本章內(nèi)容特色主要是面向新能源汽車專業(yè)應(yīng)用型職業(yè)本科大學(xué)生走向企業(yè)實習(xí)或即將走向企業(yè)就業(yè)崗位的能力提升培訓(xùn)，也可以作為新能源汽車制造企業(yè)或新能源汽車維修服務(wù)企業(yè)員工職業(yè)能力和職業(yè)發(fā)展提升培訓(xùn)教材。本章提出了混合動力電動汽車技術(shù)難點和挑戰(zhàn)及新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展難題。有些屬于行業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域難題，目的是讓學(xué)員解決，引導(dǎo)學(xué)員思考指導(dǎo)學(xué)員主動自學(xué)。

1,了解混合動力電動汽車工作原理和結(jié)構(gòu)。2.重點了解我國混合動力電動汽車發(fā)展的技術(shù)路線；3.熟悉混合動力電動汽車的分類和類型比較分析4.熟悉串聯(lián)式混合動力電動汽車組成：發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)和并聯(lián)式混合動力汽車工作原理和結(jié)構(gòu)。1.通過本節(jié)的學(xué)習(xí)，深入了解混合動力系統(tǒng)的基本組成和工作模式，控制策戰(zhàn)略。2.深入了解混合動力汽車電池組系統(tǒng)管理及電池故障檢測與排除。3.系統(tǒng)學(xué)習(xí)理解并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車，插電式混合動力增程式電動汽車的工作原理和技術(shù)參數(shù)結(jié)構(gòu)。1.能夠正確對串聯(lián)、并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車，插電式混合動力的技術(shù)參數(shù)進(jìn)行分析并提出改進(jìn)方法。2.掌握混合動力電動汽車的電池、電機(jī)控制參數(shù)的設(shè)計方法。3.能夠用學(xué)到的本節(jié)知識為中小汽車維修企業(yè)進(jìn)行新能源汽車技術(shù)升級提供技術(shù)服務(wù)。本章內(nèi)容特色的算法混合動力電動汽車概述1.1概念

混合動力汽車：是指車輛驅(qū)動系由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系單獨或多個驅(qū)動系共同提供?；旌蟿恿﹄妱悠嚕菏侵赣蓛煞N和兩種以上的儲能器、能源或轉(zhuǎn)換器作驅(qū)動能源，其中至少有一種能提供電能的汽車稱為混合動力電動汽車

HEV,指能夠至少從下述兩類車載儲存的能量中獲得動力的汽車：－可消耗的燃料；－可再充電能/能量儲存裝置的算法混合動力電動汽車概述

用于傳遞和調(diào)節(jié)動力生成裝置輸出的旋轉(zhuǎn)機(jī)械動能，并輸送給車輛驅(qū)動車輪，實現(xiàn)車輛正常行駛的所有部件的總稱。傳動系車載能量用于能源存儲或進(jìn)行能源的初始轉(zhuǎn)化以向動力生成裝置直接供能的所有部件的總稱。動力裝置用于把其他形式的能量轉(zhuǎn)化為機(jī)械動能(旋轉(zhuǎn)動能)的裝置，直接作為動力傳遞系的輸入輔助系統(tǒng)從動力裝置中獲取動力，用于維持汽車良好的操控特性、舒適性等的所有部件的總稱，如轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)、制動助力系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、輔助電氣系統(tǒng)等動力傳動系車輛上所有的用于存儲、轉(zhuǎn)化和傳遞能量并使車輛獲得運動能力的部件的總稱。具體由車載能量源、動力裝置、傳動系以及其他輔助系統(tǒng)組成。的算法混合動力電動汽車概述-發(fā)展簡史

1.2

混合動力電動汽車發(fā)展簡史1898年德國工程師費迪南.保時捷首次發(fā)展出全球首輛混合動力汽車Lohner-Porsche，它使用內(nèi)燃機(jī)給電池充電，然后以四個輪轂電機(jī)推動車輛，第一輛混合動力電動汽車誕生。1905年，H.Piper申請了混合動力電動汽車專利，隨后有多種混合動力汽車推出，但一直沒有量產(chǎn)20世紀(jì)90年代，重新得到重視。1997年，第一代Prius上市；2021年2月，突破300萬輛。的算法混合動力電動汽車概述-比較1.3混合動力電動汽車的優(yōu)點(1)整車重量小〔由于電池的容量減小〕。(2)續(xù)駛里程和動力性可到達(dá)內(nèi)燃機(jī)的水平。(3)保證駕車和乘坐的舒適性〔空調(diào)、暖風(fēng)、動力轉(zhuǎn)向的使用〕。與純電動汽車比較：(1)整車重量小〔由于電池的容量減小〕。(2)續(xù)駛里程和動力性可到達(dá)內(nèi)燃機(jī)的水平。(3)保證駕車和乘坐的舒適性〔空調(diào)、暖風(fēng)、動力轉(zhuǎn)向的使用〕。內(nèi)燃機(jī)汽車比較：(1)可使發(fā)動機(jī)在最正確的工況區(qū)域穩(wěn)定運行，從而降低排污和油耗。(2)在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動方式驅(qū)動車輛，實現(xiàn)“零排放〞。(3)通過電動機(jī)回收汽車減速和制動時的能量，進(jìn)一步降低汽車的能量消耗和排放污染。的算法混合動力電動汽車概述-比較

混合動力電動汽車類型的比較的算法混合動力電動汽車概述-分類1.4.混合動力電動汽車的分類

1.按連接方式分類：

1,1串聯(lián)式混合動力電動汽車（SHEV）

1.2并聯(lián)式混合動力電動汽車（PHEV）

1.3混聯(lián)式混合動力電動汽車（PSHEV）2.按混合程度分類

2.1微混混合動力電動汽車

2.2.輕混混合動力電動汽車

2.3.強(qiáng)混混合動力電動汽車

2.4.全混混合動力電動汽車

3.混合動力系統(tǒng)的基本組成（整車）的算法混合動力電動汽車概述-基本組成3.混合動力系統(tǒng)的基本組成的算法混合動力電動汽車概述-工作原理結(jié)構(gòu)1.1.串聯(lián)式混合動力電動汽車組成：發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)。

各部件功用：發(fā)動機(jī)僅僅用于發(fā)電,發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能直接輸送到電動機(jī)部分電能向電池充電電動機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩驅(qū)動汽車行走。串聯(lián)式混合動力電動汽車原理圖串聯(lián)式混合動力電動汽車動力流程圖的算法混合動力電動汽車概述-工作原理結(jié)構(gòu)1.2.并聯(lián)式混合動力汽車并聯(lián)式混合動力汽車結(jié)構(gòu)圖按照這種分類方法，可以分為插電式混合動力汽車(Plug-inHEV)和非插電式混合動力汽車如下圖所示。的算法混合動力電動汽車概述-特點1.4串聯(lián)式混合動力電動汽車的特點優(yōu)點：（1）發(fā)動機(jī)能夠經(jīng)常保持在穩(wěn)定、高效、低污染的運轉(zhuǎn)狀態(tài)，使有害排放氣體控制在最低范圍；（2）總體結(jié)構(gòu)上看，比較簡單，易于控制，只有電動機(jī)的電力驅(qū)動系統(tǒng)，其特點更加趨近于純電動汽車；（3）三大部件總成在電動汽車上布置起來，有較大的自由度。缺點：（1）三大部件總成各自的功率較大，外形較大，質(zhì)量也較大，在中小型電動汽車上布置有一定的困難；（2）另外在發(fā)動機(jī)—發(fā)電機(jī)—電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)中的熱能—電能—機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換過程中，能量損失較大。（3）串聯(lián)式混合動力驅(qū)動系統(tǒng)較適合在大型客車上使用目錄010302

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串聯(lián)式混合動力汽車04并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車05

插電式混合動力汽車插電式混合動力增程式電動汽車06的算法混合動力汽車電池組管理-系統(tǒng)簡介5.2.1.電池組管理系統(tǒng)主要包括熱（溫度）管理子系統(tǒng)、電池組管理子系統(tǒng)、線路管理子系統(tǒng)，如圖5.2.1所示。

圖5.2.1電池組管理系統(tǒng)的算法混合動力汽車電池組管理-系統(tǒng)簡介

熱管理子系統(tǒng)圖5.2.2動力電池組水平布置的溫度管理系統(tǒng)圖5.2.3動力電池組垂直布置的溫度管理系統(tǒng)的算法混合動力汽車電池組管理-系統(tǒng)簡介5.2.2.電池組管理子系統(tǒng)（1）電池的技術(shù)性能（2）電池狀態(tài)的管理（3）動力電池組的安全管理

（2）單節(jié)電池管理

2.動力電池組管理系統(tǒng)功能

（1）動力電池組管理監(jiān)視動力電池組的雙向總電壓和電流、動力電池組的溫升，并通過液晶屏幕動態(tài)地顯示出總電壓、電流、溫升的變化，避免動力電池組過充電或過放電，使動力電池組不會受到人為的損壞。對動力電池組中的單節(jié)電池的管理，可以監(jiān)測單節(jié)電池的電狀態(tài)，對單節(jié)電池動態(tài)電壓和溫度的變化進(jìn)行實時監(jiān)測，以便及時發(fā)現(xiàn)單節(jié)電池存在的問題，并采取有效的預(yù)防措施。（3）荷電狀態(tài)的估計和故障診斷

動力電池組管理系統(tǒng)應(yīng)具有對荷電狀態(tài)的估計和故障診斷的功能，能夠有效地反映和顯示荷電狀態(tài)SOC。

目前對荷電狀態(tài)的估計誤差一般控制在10%左右，配備故障診斷專家系統(tǒng)，可以早期預(yù)報動力電池組的故障和隱患。的算法混合動力汽車電池組管理-系統(tǒng)簡介5.2.3動力電池組管理系統(tǒng)組成綜合動力電池組管理系統(tǒng)的各種功能，動力電池組管理系統(tǒng)的基本組成如圖5.2.4。帶有溫度測量裝置的動力電池組管理系統(tǒng)的基本組成如圖-5.2.5所示。圖5.2.4動力電池組管理系統(tǒng)的基本組成圖5.2.5帶有溫度測量裝置的動力電池組管理系統(tǒng)

的算法混合動力汽車電池組管理-系統(tǒng)簡介1.蓄電池放電過程中的硫化現(xiàn)象5.3.2.蓄電池的放電管理圖5.2.6.12V蓄電池自充電系統(tǒng)的算法混合動力汽車電池組管理-系統(tǒng)簡介ACC/ON電源狀態(tài)下的自充電方法，蓄電池自充電系統(tǒng)工作過程。圖5.2.7.蓄電池自充電流程目錄010302

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插電式混合動力汽車插電式混合動力增程式電動汽車06的算法串聯(lián)式混合動力汽車-簡介

5.3.1串聯(lián)式混合動力汽車1.串聯(lián)式混合動力（SHEV）汽車是混合動力汽車的一種，主要用于客車。串聯(lián)式混合動力汽車的發(fā)動機(jī)啟動后持續(xù)工作在高效區(qū)，通過發(fā)電機(jī)給電池發(fā)電，而驅(qū)動電機(jī)作為整車的動力源驅(qū)動整車運行。串聯(lián)式混合動力汽車動力系統(tǒng)主要由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電池、電動機(jī)、整流交換器幾大主要部件總成組成，結(jié)構(gòu)布置如圖5.3.1所示。圖5.3.1串聯(lián)式混合動力汽車動力系統(tǒng)

的算法串聯(lián)式混合動力汽車-工作模式2.串聯(lián)式混合動力汽車的工作模式通過選擇最優(yōu)的工作模式，可以達(dá)到提高燃油經(jīng)濟(jì)性，減少排放的目的，如表5-1所示。的算法串

串聯(lián)式混合動力汽車-控制策略5.3.2.串聯(lián)式混合動力汽車的功率控制策略1.功率控制策略實現(xiàn)的主要目標(biāo)如下:①發(fā)動機(jī)位于最優(yōu)的工作點或工作區(qū)域運行，以獲得最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性能。②根據(jù)行駛工況的要求，合理分配發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、電池等部件的功率大小，滿足車輛

的動力性要求。③盡量穩(wěn)定發(fā)動機(jī)運行工況，避免低轉(zhuǎn)速下運行，提高發(fā)動機(jī)負(fù)荷率，減少發(fā)動機(jī)的開/關(guān)次數(shù)，避免起動時的低效率和大排放量。④電池的SOC、電壓等參數(shù)維持在正常范圍內(nèi)，延長電池的使用壽命。2.發(fā)動機(jī)開關(guān)式發(fā)動機(jī)有開啟和關(guān)閉兩種狀態(tài)，開啟時固定在一個轉(zhuǎn)速和功率下運行。該策略的控制參數(shù)是電池的SOC，設(shè)定SOC的一個上限值SOCmax和一個下限值SOCmin，具體控制規(guī)則為：①發(fā)動機(jī)開啟時，設(shè)置在經(jīng)濟(jì)點穩(wěn)定地運行，帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電僅向電池充電。②當(dāng)電池SOC超過SOCmax時，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，電池放電，單獨向電動機(jī)提供電能。③當(dāng)電池SOC小于SOCmin時，發(fā)動機(jī)開啟，帶動發(fā)電機(jī)向電池充電。的算法串聯(lián)式混合動力汽車-控制策略

3.發(fā)動機(jī)功率跟隨式該控制策略的控制參數(shù)是車輛所需的行駛功率，控制規(guī)則為：（1）發(fā)動機(jī)一直開啟，它的功率跟隨著電機(jī)的功率變化而變化。（2）設(shè)定一發(fā)動機(jī)功率下限值，當(dāng)行駛所需功率低于該值時，發(fā)動機(jī)以下限值功率帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)出的電功率主要滿足行駛功率的要求，多余功率向電池充電。（3）當(dāng)行駛功率很大，發(fā)動機(jī)最大輸出功率不能滿足驅(qū)動要求時，電池放電輸出電能補(bǔ)充，兩者共同帶動電機(jī)驅(qū)動。

4.復(fù)合式為了綜合開關(guān)式策略的低排放和跟隨式策略的低油耗的優(yōu)點，可采用將兩者結(jié)合起來的方案，即復(fù)合式控制策略，該策略的控制參數(shù)為SOC和需求行駛功率兩個，具體控制規(guī)則見表5-2。的算法串聯(lián)式混合動力汽車-特點5.串聯(lián)式混合動力汽車的特點(1)串聯(lián)式混合動力汽車優(yōu)點如下：①適合于在城市運行。車輛在城市運行時，需要頻繁起步、停車、加速和低速運行，在這些工況下，傳統(tǒng)燃油汽車發(fā)動機(jī)的油耗高、排放性能差，而串聯(lián)式混合動力汽車的發(fā)動機(jī)受行駛工況影響小或者不受影響，可工作于穩(wěn)定、高效的最佳工況區(qū)域。②發(fā)動機(jī)/發(fā)電機(jī)組與機(jī)械傳動裝置無機(jī)械連接，布置較靈活。③結(jié)構(gòu)和工作原理比較簡單，系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)難度相對較低。(2)串聯(lián)式混合動力汽車缺點如下：①能量轉(zhuǎn)換、傳輸環(huán)節(jié)多，能量轉(zhuǎn)換效率比較低。②電動機(jī)的額定功率要求比較大，相應(yīng)體積和質(zhì)量也較大，這是因為電動機(jī)是唯一直接驅(qū)動車輛的動力裝置，需要滿足最高車速、加速、爬坡等所有工況的功率要求。目錄010302

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串聯(lián)式混合動力汽車04并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車05

插電式混合動力汽車插電式混合動力增程式電動汽車06的算法并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式簡介

5.4.1并聯(lián)式混合動力汽車1.并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)是由發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動又可以單獨驅(qū)動。電動機(jī)既可以作電動機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動—發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨的發(fā)電機(jī)，發(fā)動機(jī)可以直接通過傳動機(jī)構(gòu)驅(qū)動車輪，這種裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系統(tǒng)，機(jī)械效率損耗與普通汽車差不多，因此得到比較廣泛的應(yīng)用。

2.并聯(lián)式混合動力汽車的機(jī)構(gòu)原理;并聯(lián)式混合動力汽車系統(tǒng)布置如圖5.4.1所示。

圖5.4.1并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)

的算法并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式工作模式

5.4.2并聯(lián)式混合動力的工作模式

并聯(lián)式混合動力汽車有發(fā)動機(jī)和電動機(jī)兩套驅(qū)動系統(tǒng)，兩者的組合可以實現(xiàn)多種驅(qū)動方式，為適應(yīng)復(fù)雜的車輛行駛工況的動力需求，并聯(lián)式混合動力汽車的主要工作模式見表5-3。的算法并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式控制策略

5.4.3并聯(lián)式混合動力的功率控制策略1.電動機(jī)輔助驅(qū)動控制策略（1）以車速為控制參數(shù)的算法并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式控制參數(shù)

（2）以行駛載荷為控制參數(shù)的算法并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式控制參數(shù)

（3）多控制參數(shù)2.實時優(yōu)化控制策略

3.模糊邏輯控制策略的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式合成

5.4.4并聯(lián)式混合動力的動力合成1.動力合成方式;(1）轉(zhuǎn)矩合成方式;（2）轉(zhuǎn)速合成方式2.動力合成的結(jié)構(gòu)形式;（3）單軸式結(jié)構(gòu)

單軸式結(jié)構(gòu)如圖5.4.2所示，發(fā)動機(jī)的輸出和電動機(jī)的轉(zhuǎn)子同軸，合成的轉(zhuǎn)矩等于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和電動機(jī)轉(zhuǎn)矩之和，因此屬于轉(zhuǎn)矩合成方式。圖5.4.2單軸式結(jié)構(gòu)示意圖的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式結(jié)構(gòu)

（4）雙軸式結(jié)構(gòu)雙軸式結(jié)構(gòu)中，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)的軸線位于兩條不同的直線，兩者的動力經(jīng)過動力合成裝置合成之后，再通過傳動系統(tǒng)來驅(qū)動車輛。按照動力合成的位置不同，雙軸式結(jié)構(gòu)又分為兩種，一種是動力合成發(fā)生在變速器之后，（如圖5.4.3a）所示，另一種是動力合成在變速器之前完成，（如圖5.4.3b）所示。

圖5.4.3雙軸式結(jié)構(gòu)示意圖的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式結(jié)構(gòu)

（4）分路式結(jié)構(gòu)

分路式結(jié)構(gòu)如圖5.4.4所示，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)各自帶有一套傳動系統(tǒng)，分別驅(qū)動前輪或后輪，動力的合成是通過牽引力在路面的復(fù)合來完成的。圖5.4.4分路式結(jié)構(gòu)示意圖的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式特點

5.4.5并聯(lián)式混合動力汽車的特點1.并聯(lián)式混合動力汽車的優(yōu)點如下：①動力性好，最高車速、加速能力和爬坡能力可做到與傳統(tǒng)汽車相同。②發(fā)動機(jī)的動力可通過機(jī)械傳動裝置直接輸出到驅(qū)動輪，中間沒有機(jī)械能一電能的能量轉(zhuǎn)換，與串聯(lián)式布置相比，系統(tǒng)效率較高，更有利于獲得好的燃油經(jīng)濟(jì)性。③可避免發(fā)動機(jī)效率低、排放差的工況，在車輛低速運行時，可以采用電驅(qū)動方式行駛，設(shè)定發(fā)動機(jī)以穩(wěn)定、高效、節(jié)能的狀態(tài)運行，獲得很好的燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性能。④行駛功率由發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同提供，在部件選型時，可以選擇功率小一點的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)。部件體積小，有利于在車上的安裝和布置。⑤與串聯(lián)式相比，電池的數(shù)量少，有利于電池的布置、整車質(zhì)量的減小以及降低成本。的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-并聯(lián)式特點2.并聯(lián)式混合動力汽車的缺點如下：①動力部件多，具有多種驅(qū)動組合和運行模式，雖然可以實現(xiàn)很好的控制效果，但使得控制系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)難度較大。②兩套驅(qū)動系統(tǒng)的動力合成需要動力耦合裝置，另外，系統(tǒng)還配置有離合器、變速器、驅(qū)動橋等傳動裝置，整車的機(jī)械傳動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜，布置和控制較困難。③發(fā)動機(jī)與驅(qū)動輪有機(jī)械連接，運行工況受行駛工況的影響，當(dāng)車輛在行駛工況頻繁變化下運行時，發(fā)動機(jī)狀態(tài)也不斷變化，這對減少發(fā)動機(jī)排放是不利的。的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-混聯(lián)式5.4.6.混聯(lián)式混合動力汽車

混聯(lián)式混合動力汽車是串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種模式的綜合，可以以串聯(lián)式模式工作，也可以以并聯(lián)式模式工作，還能同時兩種模式混合工作。與單一的串聯(lián)式或并聯(lián)式相比，混聯(lián)式的動力部件更多，主要包括發(fā)動機(jī)、動力分配裝置、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)、動力合成裝置、傳動裝置、驅(qū)動輪等。這要求有一個智能化的控制系統(tǒng)去控制這些部件協(xié)同工作?；炻?lián)式混合動力汽車的動力結(jié)構(gòu)示意圖如圖5.4.5所示。圖5.4.5混聯(lián)式混合動力結(jié)構(gòu)示意圖

的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-驅(qū)動方式5.4.7混聯(lián)式混合動力汽車驅(qū)動方式混聯(lián)式混合動力汽車結(jié)合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)特點，可以實現(xiàn)多種驅(qū)動方式，主要工作模式見表5-7所示。的算法

并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車-策略5.4.8混聯(lián)式混合動力汽車功率控制策略5.4.9混聯(lián)式混合動力汽車的優(yōu)點：①動力性能與燃油汽車相同，甚至還可以更好。②不需要充電，使用方便，實現(xiàn)了能量管理、動力部件控制和部分駕駛操作的自動化和智能化。③有多種驅(qū)動和工作模式，車輛運行選擇靈活，能很好地適應(yīng)復(fù)雜多變的車輛行駛工況。④可以綜合串聯(lián)式的排放性能好和并聯(lián)式的燃油經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)點，使發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動機(jī)等部件匹配最優(yōu)化，結(jié)構(gòu)上保證復(fù)雜的工況下系統(tǒng)能實時以最優(yōu)狀態(tài)工作，實現(xiàn)排放和油耗最少的目標(biāo)，是節(jié)能環(huán)保性能最佳的混合動力系統(tǒng)。5.4.10混聯(lián)式混合動力汽車的缺點：①動力系統(tǒng)部件多，增加整車質(zhì)量，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)布置難度較大。②控制系統(tǒng)需要監(jiān)測、控制、協(xié)調(diào)多個動力部件的工作狀態(tài)，以保證車輛實時高效運行，系統(tǒng)的研發(fā)難度大。

③目前成本還較高。目錄010302

混合動力電動汽車概述

混合動力汽車電池管理

主題；新能源汽車技術(shù)

第五章；

混合動力電動汽車

串聯(lián)式混合動力汽車04并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車05

插電式混合動力汽車插電式混合動力增程式電動汽車06的算法插電式混合動力汽車-簡介5.5.1.插電式混合動力汽車插電式混合動力電動汽車（Plug-inHEV），簡稱PHEV，是一種可外接充電的新型混合動力汽車。PHEV是在傳統(tǒng)混合動力汽車基礎(chǔ)上衍化而來，并兼有傳統(tǒng)混合動力汽車與純電動汽車的基本功能特征。1.插電式混合動力車與傳統(tǒng)混合動力車有兩個較大的差異：①PHEV可以直接由外接電源充電。而傳統(tǒng)的HEV大多通過發(fā)動機(jī)為電池充電以及車輛行駛過程中回收制動能量等。②PHEV的電池容量較大，可以靠電力行駛較遠(yuǎn)的距離，電力驅(qū)動在PHEV中所占比例更高，其對發(fā)動機(jī)的依賴較傳統(tǒng)HEV少。的算法插電式混合動力汽車-結(jié)構(gòu)5.5.2插電式混合動力汽車的結(jié)構(gòu)

插電式混合動力汽車可以從外部電網(wǎng)充電，是在混合動力汽車的基礎(chǔ)上演變出來的新型車輛，兼有傳統(tǒng)混合動力汽車與純電動汽車的基本特征。

插電式混合動力汽車與混合動力汽車相比，電動機(jī)功率和電池容量更大。

插電式混合動力汽車結(jié)構(gòu)與基本型混合動力汽車的結(jié)構(gòu)是類似的，也可以分為并聯(lián)式、串聯(lián)式和混聯(lián)式三種類型，如圖5.5.1所示。

圖5.5.1

插電式混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖的算法插電式混合動力汽車-

工作模式5.5.3.插電式混合動力汽車的工作模式1.電量消耗模式2.電量保持模式5.5.4.插電式混合動力汽車與增程式電動汽車的區(qū)別插電式混合動力汽車與增程式電動車的工作模式非常類似，兩者都可以由動力電池單獨輸入能量以行駛在純電動模式下，且當(dāng)動力電池容量接近設(shè)定的下限后都轉(zhuǎn)由另外一種動力源繼續(xù)提供車輛所需的能量。但兩者在工作機(jī)理上存在著本質(zhì)的區(qū)別。的算法插電式混合動力汽車-

特點5.5.4.插電式混合動力汽車的特點1.插電式混合動力汽車與普通混合動力汽車的主要區(qū)別:①插電式混合動力汽車可以直接由外接電源充電，而傳統(tǒng)的混合動力汽車只在車輛行駛時通過發(fā)動機(jī)為電池充電以及回收制動能量。②插電式混合動力汽車的電池容量較大，有更大的純電動行駛里程。③插電式混合動力汽車行駛時優(yōu)先以電力作為動力源，電驅(qū)動比例比普通混合動力汽車高，對燃料的依賴度減小。的算法插電式混合動力汽車-優(yōu)點

2.插電式混合動力汽車的優(yōu)點①驅(qū)動模式多，選擇靈活，車輛可獲得良好的動力性。②中短程行駛時，具有純電動汽車的全部優(yōu)點，如零排放、低噪聲及能量利用效率高等。③與普通混合動力汽車相比，增加了電驅(qū)動的比例，降低了油耗，減少了有害氣體、溫室氣體的排放。④電驅(qū)動成本低于用油，插電式混合動力汽車優(yōu)先使用電能降低了車輛運行成本。⑤可利用電網(wǎng)晚間低谷時對車載電池進(jìn)行充電，改善電廠發(fā)電組效率，節(jié)約能源。⑥有加油和充電兩種補(bǔ)充汽車能源的方式，增加了能源選擇的自由度，有的車型還是“靈活燃料”汽車，可靈活補(bǔ)充普通燃油、生物燃料、氣體燃料等多種能源。⑦從國家能源戰(zhàn)略角度看，推廣應(yīng)用插電式混合動力技術(shù)可顯著減少燃油的使用量，降低對石油的依賴，提高能源安全。目錄010302

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串聯(lián)式混合動力汽車04并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動力汽車05

插電式混合動力汽車插電式混合動力增程式電動汽車06的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

5.6.1插電式混合動力（增程式）電動汽車

插電式混合動力（增程式）電動汽車?yán)m(xù)駛里程則不受限制，對電池的性能要求不高?；旌蟿恿ο到y(tǒng)中，通常采用電機(jī)的輸出功率在整個系統(tǒng)輸出功率中占的比重來表示不同程度的混合動力系。式中，Pelec為電機(jī)輸出功率；Ptotal為動力源總功率。（5.6-1）式的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

根據(jù)混合度的不同，可分為：①弱混合動力系統(tǒng)，也稱微混合動力系統(tǒng)H＜10%②輕度混合動力系統(tǒng)，H<20%③中度混合動力系統(tǒng)，H<30%④重度混合動力系統(tǒng)，也稱全混合動力系統(tǒng)、強(qiáng)混合動力系統(tǒng)，H一般在50%⑤插電式混合動力系統(tǒng)包括增程式電動汽車動力系統(tǒng)，H＞50%的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

不同混合度類型及功能列表5.6.1的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

不同混合度系統(tǒng)對應(yīng)的功能及按混合度分類的車型。的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

插電式混合動力電動汽車的概念和特點

插電式混合動力汽車（Plug?inHybridElectricVehicle，PHEV）是指可使用電力網(wǎng)（包括家用電源插座）對車載可充電動力電池進(jìn)行充電的混合動力汽車。純電動行駛里程更長，也可以以普通的混合動力汽車方式工作。的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車概述

增程式電動汽車的概念和特點增程式電動汽車的概念:是以電能為主要驅(qū)動能源、發(fā)動機(jī)為輔助動力源的一種兼有外接電源充電和車載自供電功能的電動汽車。的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

.

串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

串聯(lián)插電式混合動力系統(tǒng)在早期的城市公交車上應(yīng)用，該系統(tǒng)可以實現(xiàn)以下工作模式。的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

串聯(lián)式結(jié)構(gòu)的PHEV的優(yōu)缺點是：的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

.并聯(lián)式結(jié)構(gòu)的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

并聯(lián)式插電式混合動力系統(tǒng)主要有以下五種運行模式：的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

并聯(lián)式結(jié)構(gòu)的PHEV的優(yōu)缺點是：的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車結(jié)構(gòu)

混聯(lián)式結(jié)構(gòu)混聯(lián)式混合系統(tǒng)節(jié)油率普遍高于串聯(lián)式和并聯(lián)式的系統(tǒng)，一般在40%左右，在乘用車和城市公交車上都有普遍的應(yīng)用。的算法插電式混合動力-

電動汽車典型案例分析

豐田插電式普銳斯混合動力轎車的算法插電式混合動力汽車-

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豐田插電式普銳斯混合動力轎車的算法插電式混合動力汽車-

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豐田插電式普銳斯混合動力轎車的算法插電式混合動力汽車-

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比亞迪F3DM插電式混合動力汽車的算法插電式混合動力汽車-

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比亞迪F3DM插電式混合動力汽車比亞迪F3DM結(jié)構(gòu):的算法插電式混合動力汽車-

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比亞迪F3DM插電式混合動力汽車

比亞迪DM系統(tǒng)工作模式的算法插電式混合動力汽車-

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比亞迪F3DM插電式混合動力汽車比亞迪DM系統(tǒng)工作模式的算法插電式混合動力汽車-

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比亞迪F3DM插電式混合動力汽車的算法插電式混合動力汽車-

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宇通插電式混合動力客車的算法插電式混合動力汽車-

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宇通插電式混合動力客車

基于新型混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點，以能量流的路徑對該系統(tǒng)的工作模式進(jìn)行劃分：的算法插電式混合動力汽車-

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增程式電動汽車系統(tǒng)典型案例分析..增程式電動汽車系統(tǒng)及典型案例的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車系統(tǒng)典型案例分析.增程式電動汽車的增程器不同工況牽引力驅(qū)動控制的功率分配:的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車系統(tǒng)典型案例分析.1.增程器的分類的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車系統(tǒng)典型案例分析.1.增程器的分類的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車系統(tǒng)典型案例分析.1.增程器的分類(1)按布置位置分類：的算法插電式混合動力汽車-

增程式電動汽車系統(tǒng)典型案例分析.2.E?REV的能量管理系統(tǒng)E?REV的控制策略可以分為兩部分：一部分與純電動汽車一樣為純電動行駛時候的控制策略；另一部分是增程模式下的控制策略，此時的控制策略要最大限度地降低能量轉(zhuǎn)化帶來的能量損耗。為了使兩種能源得到最佳的組合和協(xié)調(diào)運行，對E?