HEV混合動力電動汽車介紹

1、HEV( Hybrid-ElectricVehicel)混合動力裝置。混合動力就是指汽車使用汽油驅(qū)動和電力驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，優(yōu)點(diǎn)在于車輛啟動停止時(shí)，只靠發(fā)電機(jī)帶動，不達(dá)到一定速度，發(fā)動機(jī)就不工作，因此，便能使發(fā)動機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài)，動力性好，排放量很低，而且電能的來源都是發(fā)動機(jī)，只需加油即可?；旌蟿恿ζ嚨年P(guān)鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動力汽車整車性能。 經(jīng)過十多年的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動機(jī)電機(jī)和變速 箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動力總成系統(tǒng)?；旌蟿恿偝梢詣恿鬏斅肪€分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。串聯(lián)式動力：串聯(lián)式動力由發(fā)動機(jī)

2、、發(fā)電機(jī)和電動機(jī)三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成 SHEV動力單元系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池 或電動機(jī)，由電動機(jī)通過變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動汽車。小負(fù)荷時(shí)由電池驅(qū)動電動機(jī)驅(qū)動車輪，大負(fù)荷時(shí)由發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動電動機(jī)。當(dāng)車輛處于啟動、加速、爬坡工況況時(shí)，發(fā)動機(jī)、 電動機(jī)組和電池組共同向電動機(jī)提供電能；當(dāng)電動車處于低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動電動機(jī)，當(dāng)電池組缺電時(shí)則由發(fā)動機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況，可以將發(fā)動機(jī)調(diào)整在最佳工況點(diǎn)附近穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，通過調(diào)整電池和電動機(jī)的輸出來達(dá)到調(diào)整車速的目的。使發(fā)動機(jī)避免了怠速和低速運(yùn)

3、轉(zhuǎn)的工況，從而提高了發(fā)動機(jī)的效率，減少了廢氣排放。但是它的缺點(diǎn)是能量幾經(jīng)轉(zhuǎn)換，機(jī)械效率較低。并聯(lián)式動力：并聯(lián)式裝置的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)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(dú)驅(qū)動。當(dāng)汽車加速爬坡時(shí)，電動機(jī)和發(fā)動機(jī)能夠同時(shí)向傳動機(jī)構(gòu)提供動力，一旦汽車車速達(dá)到巡航速度，汽車將僅僅依靠發(fā)動機(jī)維持該速度。電動機(jī)既可以作電動機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動一發(fā)電機(jī)組。由于沒有單獨(dú)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，得到比較廣泛的應(yīng)用?；炻?lián)式動力：混聯(lián)式裝置包含

4、了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。動力系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)、 發(fā)電機(jī)和電動機(jī)，根據(jù)助力裝置不同， 它又分為發(fā)動機(jī)為主和電機(jī)為主兩種。以發(fā)動機(jī)為主的形式中，發(fā)動機(jī)作為主動力源，電機(jī)為輔助動力源；以電機(jī)為主的形式中，發(fā)動機(jī)作為輔助動力源，電機(jī)為主動力源。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是控制方便，缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。豐田的Prius屬于以電機(jī)為主的形式。相關(guān)鏈接當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80%以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動力潛能的40%，在市區(qū)還會跌至 25%，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來，世界各國對改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動 汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來

5、是電動汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問題阻礙了電動汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá)到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動汽車還無法取代燃油發(fā)動機(jī)汽車（除非燃料電池技術(shù)有重大突破）?，F(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開發(fā)了一種混合動力裝置（Hybrid-ElectricVehicel ，縮寫HEV的汽車。所謂混合動力裝置就是將電動機(jī)與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，輔助動力單元實(shí)際上是一臺小型燃料發(fā)動機(jī)或動力發(fā)電-電動機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動力裝置既發(fā)揮了發(fā)動機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長,動力性好的優(yōu)點(diǎn),又可以發(fā)揮電動機(jī)無機(jī)組。形象一點(diǎn)說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)盡量做小，

6、讓一部分動力由電池污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。（SHEV）和并聯(lián)式（PHEV混合動力源電動車按照能量合成的的形式主要分為串聯(lián)式 兩種。串聯(lián)式動力由發(fā)動機(jī)、 發(fā)電機(jī)和電動機(jī)三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)的方式組成SHEV勺動力單元系統(tǒng)。負(fù)荷小時(shí)由電池驅(qū)動電動機(jī)帶動車輪轉(zhuǎn)動，負(fù)荷大時(shí)則由發(fā)動 機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動電動機(jī)。當(dāng)電動車處如啟動、加速、爬坡的工況時(shí)，發(fā)動機(jī)-電動機(jī)組和電池組共同向電動機(jī)提供電能；當(dāng)電動車處低速、滑行、 怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動電動機(jī)，由發(fā)動機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。這種串聯(lián)式電動車不管在什么

7、工況下，最終 都要由電動機(jī)來驅(qū)動車輪。例如福特“新能級2010” SHEV 其電池采用燃料電池， 在城市市區(qū)行駛時(shí)全部由燃料電池驅(qū)動電動機(jī)，電動機(jī)通過減速器（變速器）和驅(qū)動橋驅(qū)動車輪， 達(dá)到了“零排放”要求。當(dāng)高速及爬坡時(shí)，則由發(fā)動機(jī)-電動機(jī)組和燃料電池組共同向電動機(jī)供電，驅(qū)動車輪。并聯(lián)式裝置的發(fā)動機(jī)和電動機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動汽車，發(fā)動機(jī)與電動機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)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(dú)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，又稱為電動一發(fā)電機(jī)組。 由于沒有單獨(dú)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，因此該裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動系

8、統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。例如大眾汽車公司的高爾夫PHEV發(fā)動機(jī)通過離合器1帶動電動一發(fā)電機(jī)，輸出扭力再通過另一邊離合器2驅(qū)動車輛行駛。靜止啟動時(shí)，電池向電動一發(fā)電機(jī)供電，此時(shí)電動一發(fā)電機(jī)就是發(fā)動機(jī)的起動機(jī)。發(fā)動機(jī)啟動后，發(fā)動機(jī)一方面作為車輛單獨(dú)的動力源驅(qū)動車輪， 另一方面又帶動電動一發(fā)電機(jī)發(fā)電向電池充電，此時(shí)與傳統(tǒng)汽車一樣。在市區(qū)行駛時(shí)，發(fā)動機(jī)關(guān)閉，離合器1脫開，離合器2接合，電池做為唯一能源向電動 機(jī)供電，由電動機(jī)取代發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪。當(dāng)電動車需要高速或高負(fù)荷時(shí)，發(fā)動機(jī)啟動離合器1閉合，發(fā)動機(jī)與電動-發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成復(fù)合驅(qū)動形式，以最大功率驅(qū)動車輛?；旌蟿恿ζ囋诎l(fā)達(dá)國家已經(jīng)日益成熟，有些已經(jīng)進(jìn)

9、入實(shí)用階段。由于構(gòu)造復(fù)雜，成本較高，在電動汽車時(shí)代到來之前，混合動力型汽車只是一種過渡產(chǎn)品。混合動力車標(biāo)準(zhǔn)出臺在望標(biāo)準(zhǔn)背后的博弈剛剛開始目前，混合動力電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定，已經(jīng)由中國汽車技術(shù)研究中心協(xié)助整理完畢，并通過了科技部的驗(yàn)收，上報(bào)主要負(fù)責(zé)國家度量衡體系的全國標(biāo)準(zhǔn)管理委員會等待批準(zhǔn)，即將擇日出臺。“混合動力車標(biāo)準(zhǔn)即將出臺，這意味著混合動力車很快就能上市銷售了?！敝袊嚰夹g(shù)研究中心汽車技術(shù)情報(bào)研究所總工程師、汽車產(chǎn)業(yè)政策研究室主任黃永和日前告訴記者?；旌蟿恿﹄妱榆嚇?biāo)準(zhǔn)即將出臺，企業(yè)界的混合動力車的量產(chǎn)研究，也正在如火如荼地進(jìn)行。據(jù)來自科技部的消息， 近期，國家將有一筆專項(xiàng)的撥款發(fā)放給

10、長安，主要用于自主品牌的混合動力車的研究。江陵將成為長安的混合動力車研究基地?！拔覀兊幕旌蟿恿囇芯渴菄?63計(jì)劃的一部分，撥款是肯定的?！遍L安集團(tuán)宣傳部部長劉躍肯定了撥款的說法。但對具體撥款數(shù)額和混合動力車生產(chǎn)基地的問題，劉表示不知詳情。政策胎動，聞風(fēng)而動者不僅僅只有長安一家。一汽集團(tuán)宣傳部副部長沃仲聲告訴記者，“我們和豐田關(guān)于混合動力車項(xiàng)目的合作正在順利進(jìn)行。按照原計(jì)劃，今年P(guān)rius即將投產(chǎn)?！苯衲?4月份上海國際車展上，一汽紅旗已經(jīng)提前推出了完全自主研發(fā)的混合動力車。引用：據(jù)了解，從制定標(biāo)準(zhǔn)的成員上來看，參與制定標(biāo)準(zhǔn)的主要包括中國汽車技術(shù)研究中心、天津清源電動車輛公司、東風(fēng)電動車輛公

11、司、一汽集團(tuán)技術(shù)中心、清華大學(xué)和奇瑞汽車公司等。新標(biāo)準(zhǔn)共六章黃永和透露，混合動力車整車方面標(biāo)準(zhǔn)分為六個(gè)部分，包括混合動力車定型試驗(yàn)規(guī)程、 混合動力車動力性能試驗(yàn)方法、混合動力車安全要求、輕型混合動力車污染物、輕型混合動力車能量消耗和混合重型混合動力車。其中前三項(xiàng)是輕型車和重型車共用標(biāo)準(zhǔn)：即“安全要求”、“動力性能試驗(yàn)方法”和 “定型試驗(yàn)規(guī)程”。此外，涉及混合動力車其他方面的標(biāo)準(zhǔn)還有七項(xiàng)。更重要的是，所有標(biāo)準(zhǔn)只是推薦性標(biāo)準(zhǔn)，而且不涉及專利技術(shù)，除了電池、電機(jī)等特定部件和電氣系統(tǒng)的專項(xiàng)技術(shù)要求外，其余的條款都是有關(guān)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)的。有專家表示，這是因?yàn)榛旌蟿恿嚨陌l(fā)展在國內(nèi)甚至國際上都是初級發(fā)展階段

12、，遠(yuǎn)沒有成熟，制定一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)著實(shí)費(fèi)力。事實(shí)也是如此。以世界公認(rèn)最成熟的混合動力車豐田Prius為例，雖然它在美國上市后非常搶手，但是上周三，據(jù)CNN報(bào)道，美國政府宣布，由于發(fā)生了一連串的針對發(fā)動機(jī)的用 戶投訴事件，Prius因此將面臨調(diào)查。美國國家高速公路安全管理委員會已經(jīng)收到了33個(gè)投訴，涉及04款和05款Prius。委員會稱將評估用戶所投訴的問題，約75000輛Prius有可能受到影響。CNN援引美國國家高速公路安全管理委員會的報(bào)告說，在全部投訴中，85%勺車主報(bào)告Prius在時(shí)速35到65英里時(shí)會發(fā)生發(fā)動機(jī)突然停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象，且事先沒有任何警告。出現(xiàn)這 樣的問題，豐田面臨召回 Prius的可能

13、性。不久前，豐田曾宣稱，將準(zhǔn)備把用于Prius的發(fā)動機(jī)用于佳美和花冠。豐田中國事務(wù)所公關(guān)部楊紅堅(jiān)女士告訴記者，豐田正全面協(xié)助美國道路交通安全局的調(diào)查。Prius尚且如此，中國起步更晚的混合動力車研究就更難制定強(qiáng)硬性標(biāo)準(zhǔn)。所以，對該 標(biāo)準(zhǔn)的制定過程中也非常慎重。科技部從“八五”就開始組織混合動力汽車的研究工作，在“十五”期間則將混合動力汽車列為863重大專項(xiàng)。有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究一直是其中的重點(diǎn)內(nèi)容之一。全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分技術(shù)委員會也在兩年中分三次對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了審查。標(biāo)準(zhǔn)公平之慮豐田在混和動力車研究方面居于世界絕對領(lǐng)先地位。2004年，豐田Prius在釣魚臺國賓館高調(diào)登場。當(dāng)時(shí)豐田宣布，

14、一汽豐田將成為這款據(jù)稱是代表最先進(jìn)混合動力技術(shù)的小車唯一的一家海外生產(chǎn)廠家。豐田選擇在中國生產(chǎn) Prius，業(yè)界普遍猜測認(rèn)為，已經(jīng)占盡先機(jī)的豐田，力圖通過標(biāo)準(zhǔn) 的推行，在中國獨(dú)霸混合動力轎車的天下，是提前在中國控制標(biāo)準(zhǔn)話語權(quán)的舉動。3月9日，長安集團(tuán)總裁尹家緒告訴記者：“豐田極力推動自己的混合動力車標(biāo)準(zhǔn)，是 想用他的標(biāo)準(zhǔn)代表中國的標(biāo)準(zhǔn)，但如果按照豐田的標(biāo)準(zhǔn)就要走豐田的路線。”對于業(yè)界的顧慮，黃永和告訴記者，“該標(biāo)準(zhǔn)保證了公允，不會偏袒哪個(gè)企業(yè)。并不存在此前業(yè)內(nèi)擔(dān)心的所謂中國標(biāo)準(zhǔn)就是豐田標(biāo)準(zhǔn)的問題?！睂τ跊]有參加混合動力標(biāo)準(zhǔn)研究的國內(nèi)主要企業(yè)，汽車技術(shù)研究中心都向他們發(fā)送了有關(guān)的會議通知和資料。而在此之前，標(biāo)準(zhǔn)草案還參考了國際標(biāo)準(zhǔn) （1S0）、聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會法規(guī) （ECE）、歐 洲標(biāo)準(zhǔn)（正N）、美國汽車工程師學(xué)會（5AE）、日本電動車協(xié)會（1EVS）等國際性、地區(qū)性和各 國行業(yè)性組織的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范?！半m然這些標(biāo)準(zhǔn)本身也不完善，有些也只是草案，但事實(shí)上，對中國標(biāo)準(zhǔn)的制定起到了很大的啟發(fā)?！币晃恢槿耸客嘎?，在國際合作與技術(shù)交流方面，涉及日、美、歐多家企業(yè) 和機(jī)構(gòu)，而不僅僅是一兩家公司。但是，這樣的安排并不能讓