項(xiàng)目五

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類5.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理5.2.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)5.2.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車車型實(shí)例

第1

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類1.混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義從狹義上講，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力源——熱動(dòng)力源（由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生）與電動(dòng)力源（電池與電動(dòng)機(jī)）的汽車。通過在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上使用電機(jī)，使得動(dòng)力系統(tǒng)可以按照整車的實(shí)際運(yùn)行工況要求靈活調(diào)控，而發(fā)動(dòng)機(jī)保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作，從而降低油耗與排放。也可以認(rèn)為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車通常是指既有蓄電池可提供電力驅(qū)動(dòng)，又裝有一個(gè)相對(duì)小型內(nèi)燃機(jī)的汽車。

第2

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類從廣義上來講，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車指的是裝備有兩種具有不同特點(diǎn)驅(qū)動(dòng)裝置的車輛。這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置中有一個(gè)是車輛的主要?jiǎng)恿碓?，它能夠提供穩(wěn)定的動(dòng)力輸出，滿足汽車穩(wěn)定行駛的動(dòng)力需求，由于內(nèi)燃機(jī)在汽車上成功的應(yīng)用，使之成為首選的驅(qū)動(dòng)裝置；另外還有一個(gè)輔助驅(qū)動(dòng)裝置，它具有良好的變工況特性，能夠進(jìn)行功率的平衡，能量的再生與存儲(chǔ)，目前應(yīng)用最多的是電混合系統(tǒng)。國(guó)際電子技術(shù)委員會(huì)對(duì)混合動(dòng)力車輛的定義為：在特定的工作條件下，可以從兩種或兩種以上的能量存儲(chǔ)器、能量源或能量轉(zhuǎn)化器中獲取驅(qū)動(dòng)能量的汽車。其中至少一種存儲(chǔ)器或轉(zhuǎn)化器要安裝在汽車上?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車至少有一種能量存儲(chǔ)器、能量源或能量轉(zhuǎn)化器可以傳遞電能。串聯(lián)式混合動(dòng)力車輛只有一種能量轉(zhuǎn)化器可以提供驅(qū)動(dòng)力，并聯(lián)式混合車輛則不止一種能量轉(zhuǎn)化器提供驅(qū)動(dòng)力。

第3

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類2．混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分類方法較多，主要介紹6種分類方法。（1）按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式劃分。根據(jù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車零部件的種類、數(shù)量和連接關(guān)系，可以將其分為串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(SHEV)、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(PHEV)和混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(PSHEV)。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力只來源于電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過電機(jī)控制器輸送給電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。另外，動(dòng)力電池也可以單獨(dú)向電動(dòng)機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)汽車行駛。

第4

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指車輛行駛系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供給的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用發(fā)動(dòng)機(jī)或電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)汽車行駛?；炻?lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時(shí)兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。

第5

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類（2）按照混合度劃分。按照電動(dòng)機(jī)相對(duì)于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比大小，可以將其分為微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、輕度混合（弱混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、中度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υ?，不具備純電?dòng)行駛模式的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。只具備停車怠速停機(jī)功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是一種典型的微混合模式。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比≤5%。

第6

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類輕度混合（弱混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υ?，電?dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力，在車輛加速和爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)可向車輛行駛系統(tǒng)提供輔助驅(qū)動(dòng)力矩，但不能單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為5%～15%。中度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為15%～40%。重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)和/或電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，且電動(dòng)機(jī)可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車輛行駛的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比＞40％。

第7

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類（3）按照外接充電能力劃分。按照是否能夠外接充電，可分為可外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和不可外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車?？赏饨映潆娦突旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車是一種被設(shè)計(jì)成可以在正常使用情況下從非車載裝置中獲取能量的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。不可外接充電型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是一種被設(shè)計(jì)成在正常使用情況下從車載燃料中獲取全部能量的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

第8

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類（4）按照行駛模式的選擇方式劃分。按照行駛模式的選擇方式可分為有手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和無手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。有手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指具備行駛模式手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，車輛可選擇的行駛模式包括熱機(jī)模式、純電動(dòng)模式和混合動(dòng)力模式三種。無手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指不具備行駛模式手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，車輛的行駛模式根據(jù)不同工況自動(dòng)切換。

第9

頁(yè)5.2.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的定義與分類（5）按照車輛用途劃分。按照車輛用途可以分為混合動(dòng)力電動(dòng)乘用車、混合動(dòng)力電動(dòng)客車和混合動(dòng)力電動(dòng)貨車。（6）按照與發(fā)動(dòng)機(jī)混合的可再充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)劃分。按照與發(fā)動(dòng)機(jī)混合的可再充電能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)不同，可以劃分為動(dòng)力蓄電池式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、超級(jí)電容器式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、機(jī)電飛輪式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和動(dòng)力蓄電池與超級(jí)電容器組合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

第10

頁(yè)

5.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理

1.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和蓄電池組等部件組成。發(fā)動(dòng)機(jī)僅僅用于發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能通過電動(dòng)機(jī)控制器直接輸送到電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的電磁力矩驅(qū)動(dòng)汽車行駛。

第11

頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)電池組

5.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理

2.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)和蓄電池等部件組成，有多種組合型式，可以根據(jù)使用要求選用。并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車輪。

第12

頁(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)變速器電動(dòng)機(jī)電池組

5.2.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)原理

3.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是串聯(lián)式與并聯(lián)式的綜合，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)和蓄電池組等部件組成。

第13

頁(yè)發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電池組5.2.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是將原動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)、能量存儲(chǔ)裝置(蓄電池)等組合在一起，它們之間的良好匹配和優(yōu)化控制，可充分發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)汽車和電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，避免各自的不足，是當(dāng)今最具實(shí)際開發(fā)意義的低排放和低油耗汽車。較之純電動(dòng)汽車，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有如下的優(yōu)點(diǎn)：(1)由于有原動(dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力，蓄電池的數(shù)量和質(zhì)量可減少，因此汽車自身重量可以減??；(2)汽車的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的水平；(3)借助原動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，可帶動(dòng)空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其它輔助電器，無需消耗蓄電池組有限的電能，從而保證了駕車和乘坐的舒適性。

第14

頁(yè)5.2.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

較之內(nèi)燃機(jī)汽車，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有如下的優(yōu)點(diǎn)：(1)可使原動(dòng)機(jī)在最佳的工況區(qū)域穩(wěn)定運(yùn)行，避免或減少了發(fā)動(dòng)機(jī)變工況下的不良運(yùn)行，使得發(fā)動(dòng)機(jī)的排污和油耗大為降低；(2)在人口密集的商業(yè)區(qū)、居民區(qū)等地可用純電動(dòng)方式驅(qū)動(dòng)車輛，實(shí)現(xiàn)零排放；(3)可通過電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，因此可配備功率較小的發(fā)動(dòng)機(jī)，并可通過電動(dòng)機(jī)回收汽車減速和制動(dòng)時(shí)的能量，進(jìn)一步降低了汽車的能量消耗和排污。

第15

頁(yè)5.2.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車車型實(shí)例1.普銳斯混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

第16

頁(yè)5.2.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車車型實(shí)例2.凱美瑞混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

第17

頁(yè)5.2.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車車型實(shí)例3.雷克薩斯混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

第18

頁(yè)5.2.4混合動(dòng)力電動(dòng)汽車車型實(shí)例4.凱迪拉克凱