第三章 混合动力汽车技术-2(构型及整车)

混合动力汽车技术专题-Ⅱ电动车辆国家工程实验室何洪文教授车辆电动技术教学提纲混合动力汽车的构型分析混合动力汽车的整车技术混合动力(电动)汽车(HybridElectricVehicle)HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗的燃料；－可再充电能/能量储存装置。串联式混合动力(电动)汽车SeriesHybridElectricVehicle:SHEV车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力(电动)汽车；并联式混合动力(电动)汽车ParallelHybridElectricVehicle:PHEV车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力(电动)汽车；混联式混合动力(电动)汽车CombinedHybridElectricVehicle:同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力(电动)汽车。插电式混合动力(电动)汽车Plug-inHybridElectricVehicle:PHEV可以使用电力网(包括家用电源插座)对动力电池充电的混合动力汽车，具有纯电动行驶较长距离的功能，但需要时仍然可以工作在全混合模式。混合动力汽车的概念GB/T19596-2004电动汽车术语混合动力驱动系阶次:混合动力驱动系阶次是指驱动系中所具有的可独立驱动车辆行驶的单个驱动系数目，记为ND；混合动力驱动系联结部件：用于实现串联、并联的耦合部件的总称，比如实现电电混合的功率器件控制单元，用于实现机电混合动力的动力耦合装置等；混合动力驱动系指数:混合动力驱动系指数是指驱动系中所具有的用于实现动力和能源合成的联接部件个数，记为NC。混合动力驱动系的复杂程度混合动力汽车的构型分析混合动力汽车的构型分析该混合动力驱动系的阶次为3，指数为2。复杂程度为3×2。具体为多种能源存储联合式串联+双轴联合式并联。混合动力汽车的构型分析混合动力汽车的构型分析车载能源动力生成装置动力传动系能量存储能量调节和转化特性场转化装置驱动轮气罐发动机CVT前轮动力电池组前电动机前轮气罐发动机-前电动机后电动机后轮动力电池组后电动机后轮该混合动力驱动系的阶次为4，指数为3。复杂程度为4×3。具体为多种能源存储联合式串联+双轴联合式并联+驱动力联合式并联。混合动力汽车构型分析混合动力汽车的构型分析该混合动力驱动系的阶次为4，指数为3。复杂程度为4×3。具体为多种能源存储联合式串联+双轴联合式并联+驱动力联合式并联。混合动力汽车构型分析车载能源动力生成装置动力传动系能量存储能量调节和转化特性场转化装置驱动轮油箱发动机传动系统前轴油箱发动机-电动/发电机1电动/发电机2后轴动力电池组电动/发电机1传动系统前轴动力电池组电动/发电机2后轴教学提纲混合动力汽车的构型分析混合动力汽车的整车技术混合动力汽车整车技术串联混合动力电动机场摆渡车串联混合动力燃料电池汽车混合动力汽车整车技术串联混合动力燃料电池汽车混合动力汽车整车技术串联混合动力燃料电池汽车混合动力汽车整车技术串联混合动力燃料电池汽车混合动力汽车整车技术串联混合动力燃料电池汽车混合动力汽车整车技术日本日野并联混合动力HIMR(HybridInverterMotorandRetarder)混合动力汽车整车技术日本日野并联混合动力HIMR(HybridInverterMotorandRetarder)涡轮中冷柴油发动机总排量10.52L/(228kW@2100rpm;1098Nm@1400rpm)混合动力系统300V3相交流电机26kW@1000rpm混合动力汽车整车技术日本五十铃ELF并联混合动力SmootherEAutoShift从2005年4月18日开始向大型物流企业销售，计划每年销售600辆.混合动力汽车整车技术日本五十铃ELF并联混合动力高压共轨柴油发动机排量4.77L/(96kW@3000rpm;333Nm@1500rpm混合动力系统364V锂离子蓄电池电机/发电机25.5kW变速箱PTO电动机电池组电机控制器DPD液力耦合器变速离合器发动机柴油超低PM柴油发动机4HL1＋柴油微粒捕捉器DPD起步加速时电动驱动，减速发电Smoother自动变换器减速时自动切断来自发动机的动力混合动力汽车整车技术HONDA并联IMA“IMA（IntegratedMotorAssist综合电机辅助）”+“3级i-VTEC”发动机汽油842kg1.0L/49.2kWNiMH10kWM576MPG11.0s混合动力汽车整车技术GM双模式AHS-2混合动力汽车整车技术M/G2M/G1R1R1C1C1S1S2C2C2R2R2ICEFDgfdPM/GvoviioCL2CL3CL3CL2eE1E2Mode1Mode2E1differentialdifferentialE2TorquemultdifferentialNeutralCL111CL2010CL3100CL1GM双模式AHS-2混合动力汽车整车技术①低速模式：当车辆在城市道路或轻载状况下行驶时，CL1分离，CL2接合，此时行星排1处于差动状态，行星排2处于转矩合成状态，机电耦合系统工作于低速模式。②高速模式：当车辆在高速公路或重载条件下行驶时，CL1接合，CL2分离，此时行星排1、2都处于差动状态，机电耦合系统工作于高速模式。混合动力汽车整车技术双模式混联式混合动力系统双模式混合动力系统混合动力汽车整车技术奥迪DUO混合动力：混合动力汽车整车技术奥迪DUO混合动力：纯柴油机驱动模式：适用于恒速巡航行驶工况纯电动模式：适用于排放敏感区混合驱动模式：在80km/h车速以下以及加速踏板不超过门槛值时电机驱动，否则，柴油机自动启动，加速完成后，切换为柴油机驱动模式，而关闭电机；若加速后巡航行驶，所需动力变小时，车辆控制系统重新切换为电动模式，并关闭发动机。混合动力汽车整车技术当车辆减速或制动时，车轮在惯性作用下带动液压马达并将动能转化为压力能储存在蓄能器内，从而使平时浪费的制动能量得以回收再利用；当车辆启动或加速时，储存在蓄能器内的能量释放并带动液压马达转动驱动车辆前行，从而减少了发动机的工作时间和强度,降低了油耗和尾气排放。混合动力汽车整车技术以11m长、总重15t的柴油公交车为例，每次制动平均回收相当于20mL柴油所提供的能量，如果按每天平均制动1000次计算，每年可节省柴油7000L。美国CalCars改造的插电式PRIUS＋电池组：201V/1.3kWh→9kWh锂电池。纯电动行驶60英里之后，可转变为用汽油机驱动的混合动力工作方式，这时油耗为50mpg。混合动力汽车整车技术美国Odyne的PHEV垃圾收集车用CumminsWestport公司的CNG发动机带动发电机，给300kW、2034Nm的牵引电机提供动力AGM的铅酸电池系统，50kWh，可用电网、发电机、再生制动充电.电池充电策略保持SOC40~80％,使用CNG工作时，相当于每加仑6~8英里，如使用Plug-in每英里成本比下降30％~50％(由于每天行驶里程短，速度低)混合动力汽车整车技术戴克的15座PHEVvan纯电动设计行驶里程20英里,电机峰值功率91kW，持续72kW,汽油机2.7升，柴油机2.3升,镍氢电池或锂电池,14kWh（Prius为1.5kWh),估计每kWh行驶2英里.混合动力汽车整车技术