《新能源汽車技術(shù)（第2版）》項(xiàng)目6

新能源汽車技術(shù)（第2版）陳小兵主編簽到掃碼下載文旌課堂APP掃碼簽到（2022.3.2515:00至2022.3.2515:10）簽到方式教師通過“文旌課堂APP”生成簽到二維碼，并設(shè)置簽到時(shí)間，學(xué)生通過“文旌課堂APP”掃描“簽到二維碼”進(jìn)行簽到。。項(xiàng)目六混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是在開發(fā)純電動(dòng)汽車的過程中為有利于市場(chǎng)化而產(chǎn)生的一種新車型。它通過先進(jìn)控制系統(tǒng)，將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定容量的儲(chǔ)能器件進(jìn)行整合，可以大幅度降低油耗，減少污染物排放。由于它投資少、選擇余地大、易于滿足排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)，且市場(chǎng)接受度高，因此引起各大汽車企業(yè)的關(guān)注?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車作為一種新興的節(jié)能型汽車，其技術(shù)和市場(chǎng)正處于蓬勃發(fā)展階段。隨著制造技術(shù)和控制技術(shù)的發(fā)展，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)也將迎來飛速發(fā)展，在未來20~30年內(nèi)，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。項(xiàng)目導(dǎo)讀達(dá)成目標(biāo)技能目標(biāo)思政目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)（1）熟悉混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的組成。（2）掌握混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類和特點(diǎn)。（3）掌握串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)與原理。（4）熟悉混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合類型。（5）掌握混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。（1）能夠識(shí)別混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。（2）能夠分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理和特點(diǎn)。（3）能夠分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能。（1）弘揚(yáng)愛崗敬業(yè)、甘于奉獻(xiàn)的職業(yè)精神。（2）培育崇尚技藝、求實(shí)創(chuàng)新的職業(yè)品質(zhì)。（3）堅(jiān)定實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的中國(guó)夢(mèng)的理想信念。認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)項(xiàng)目6任務(wù)導(dǎo)入為了上下班方便，王先生決定購買一輛新能源汽車。但是他對(duì)新能源汽車一點(diǎn)兒也不了解，不知道怎樣才能買到適合自己且性價(jià)比較高的新能源汽車。于是王先生發(fā)了條朋友圈，向自己的朋友們請(qǐng)教。經(jīng)過朋友們的解說，王先生了解到新能源汽車中的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車比純電動(dòng)汽車的續(xù)航能力強(qiáng)，且比傳統(tǒng)燃油汽車更環(huán)保。聽了朋友們的介紹，王先生立馬對(duì)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有了好感，當(dāng)即決定去4S店體驗(yàn)下混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。思考：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相較其他汽車有什么優(yōu)點(diǎn)？想一想

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以從兩種或兩種以上的能量存儲(chǔ)器或能量轉(zhuǎn)換器中獲取動(dòng)力。這幾種動(dòng)力源在不同的車輛行駛狀態(tài)（

如起步、低中速、高速、勻速、加速、減速或者剎車等）下分別工作或者一起工作，通過自動(dòng)控制形成最佳組合，以達(dá)到最少的燃油消耗和尾氣排放，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目的。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車掃

一

掃

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車沿用了傳統(tǒng)燃油汽車的大部分傳動(dòng)系統(tǒng)，保留了傳統(tǒng)燃油汽車的操縱裝置，包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置、加速踏板、制動(dòng)踏板、離合器和變速器的操縱裝置等。混合動(dòng)力電動(dòng)汽車一般由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)能裝置、電動(dòng)附件等組成。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的組成

1.發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)用于為發(fā)電裝置（

發(fā)電機(jī)或驅(qū)動(dòng)電機(jī)）提供動(dòng)力，或用于直接驅(qū)動(dòng)車輛。根據(jù)能量來源的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)可分為汽油機(jī)、柴油機(jī)；根據(jù)結(jié)構(gòu)原理的不同，發(fā)動(dòng)機(jī)可分為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)、四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)和轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)等。在混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中，較常使用的是四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的組成

2.電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)主要有以下幾方面的作用。（1）在某些混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上直接參與車輛驅(qū)動(dòng)。（2）在車輛加速或爬坡時(shí)提供輔助動(dòng)力。（3）在車輛制動(dòng)時(shí)回收制動(dòng)反饋能量。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的組成

3.驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于純電驅(qū)動(dòng)、混合驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回收，目前較常使用的是永磁同步電機(jī)。4.儲(chǔ)能裝置儲(chǔ)能裝置是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的電能存儲(chǔ)單元。儲(chǔ)能裝置可以是各種動(dòng)力電池、燃料電池，也可以是多種儲(chǔ)能元件的復(fù)合。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的組成

5.電動(dòng)附件電動(dòng)附件包括制動(dòng)系統(tǒng)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等。這些操縱系統(tǒng)接收駕駛員的控制輸入信號(hào)，并發(fā)出控制信號(hào)，通過中控計(jì)算機(jī)的中央控制器和各控制模塊向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、離合器、變速器等發(fā)出指令，以獲得不同的驅(qū)動(dòng)模式。同時(shí)整車的各傳感器負(fù)責(zé)采集車輛信號(hào)，為控制系統(tǒng)提供反饋信號(hào)。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式、混合度和外接充電能力分類。1.按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式分類混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為以下三種類型。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

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)汽車是指車輛行駛所需的動(dòng)力只來源于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。它利用發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過電機(jī)控制器輸送給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，再由驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。另外，動(dòng)力電池也可以單獨(dú)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)車輛行駛。這種動(dòng)力系統(tǒng)在城市公交上應(yīng)用的比較多，而在轎車上很少使用。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

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)汽車是指車輛行駛所需的動(dòng)力由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和發(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。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有兩套驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。兩個(gè)系統(tǒng)既可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，也可以同時(shí)協(xié)調(diào)驅(qū)動(dòng)車輛。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復(fù)雜的路況。

本田雅閣和思域兩款混合動(dòng)力電動(dòng)汽車均采用了并聯(lián)式結(jié)構(gòu)。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

3）混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指同時(shí)具備串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車?；炻?lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)在于燃油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有一套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，兩套機(jī)構(gòu)通過齒輪系或行星齒輪機(jī)構(gòu)結(jié)合在一起，從而綜合調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

與并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相比，混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以更加靈活地根據(jù)工況來調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出功率。它既可以在串聯(lián)模式下工作，也可以在并聯(lián)模式下工作，同時(shí)兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。在車輛啟動(dòng)和低速行駛時(shí)只靠驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，當(dāng)車速提高時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同分擔(dān)動(dòng)力。這種汽車結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。豐田普銳斯混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用了混聯(lián)式結(jié)構(gòu)。

3）混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

2.按照混合度分類混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按照混合度的不同，可分為微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車、輕度混合型混合動(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。1）微混合型混合動(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?，?qū)動(dòng)電機(jī)作為輔助動(dòng)力源，具備制動(dòng)能量回收功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率和總功率的比值小于10%。僅具有停車怠速停機(jī)功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車也可稱為微混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

2）輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υ?，?qū)動(dòng)電機(jī)作為輔助動(dòng)力源，在車輛加速或爬坡時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)可向車輛行駛系統(tǒng)提供輔助驅(qū)動(dòng)力矩的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。一般情況下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率和總功率的比值大于10%。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

2）輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在傳統(tǒng)汽車的基礎(chǔ)上增加了怠速起停、加速助力、制動(dòng)能量回收和行駛充電等功能，在城市循環(huán)工況下節(jié)油率可達(dá)20~30%，目前技術(shù)比較成熟，應(yīng)用廣泛。

輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的代表車型有長(zhǎng)安CX30、吉利ICON、東風(fēng)日產(chǎn)啟辰星等。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

3）重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是以發(fā)動(dòng)機(jī)和（

或）驅(qū)動(dòng)電機(jī)為動(dòng)力源，且驅(qū)動(dòng)電機(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，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率和總功率的比值大于30%。

與輕度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車不同的是，重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率強(qiáng)大，完全可以滿足車輛在起步和低速行駛時(shí)的動(dòng)力要求。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

3）重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

因此，重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車無論是在起步還是在低速行駛狀態(tài)下都不需要啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，僅用驅(qū)動(dòng)電機(jī)就可以勝任，在低速狀態(tài)下可視其為一款純電動(dòng)汽車。

豐田普銳斯屬于重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車一般采用200V以上的高壓驅(qū)動(dòng)電機(jī)，混合度一般大于30%，甚至可以達(dá)到50%。技術(shù)的發(fā)展將使得重度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車逐漸成為混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的主要發(fā)展方向。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

3.外接充電能力分類混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按照外接充電能力的不同，可分為可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和不可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。1）可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是在正常使用情況下可從非車載裝置中獲取電能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。目前較常見的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車就屬于此類型。插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以使用純電模式驅(qū)動(dòng)車輛行駛，且純電續(xù)航能力較強(qiáng)；當(dāng)電能不足時(shí)，還可以使用重度混合模式驅(qū)動(dòng)車輛行駛。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

2）不可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車不可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是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。

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車還可以按照行駛模式的不同進(jìn)行分類，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。（接下一頁）任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類

有手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，車輛的行駛模式包括純電動(dòng)模式、熱機(jī)模式和混合動(dòng)力模式。

無手動(dòng)選擇功能的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，車輛的行駛模式可根據(jù)不同工況自動(dòng)切換。

此外，還有一種增程式電動(dòng)汽車，它在純電動(dòng)模式下可以達(dá)到其所有的動(dòng)力性能，但是當(dāng)車載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)無法滿足續(xù)駛里程的要求時(shí)，會(huì)打開車載輔助供電裝置為動(dòng)力系統(tǒng)提供電能，以延長(zhǎng)車輛的續(xù)駛里程。該車載輔助供電裝置與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒有傳動(dòng)軸、傳動(dòng)帶等傳動(dòng)連接。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車將發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池等組合在一起，并對(duì)它們進(jìn)行良好匹配及優(yōu)化，兼具了純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油汽車的優(yōu)點(diǎn)。1.與純電動(dòng)汽車相比與純電動(dòng)汽車相比，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）減少了電池模塊的數(shù)量，即減少了整車的重量和成本。（2）延續(xù)了傳統(tǒng)燃油汽車成熟的驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)，適合量產(chǎn)，從而降低了制造成本。（3）車輛的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到傳統(tǒng)燃油汽車的水平。（4）借助驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力，可帶動(dòng)電動(dòng)壓縮機(jī)、真空泵及其他輔助電器，不用消耗動(dòng)力電池的電能，從而保證了車輛的舒適性。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

2.與傳統(tǒng)燃油汽車相比

與傳統(tǒng)燃油汽車相比，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有以下優(yōu)點(diǎn)。（1）可使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳效率區(qū)域穩(wěn)定運(yùn)行，避免或減少了發(fā)動(dòng)機(jī)在變工況下的不良運(yùn)行。（2）可實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng)。（3）可實(shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回收，進(jìn)一步降低車輛的能耗和污染物排放。（4）可滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求。任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車6.1.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由于兼具純電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)燃油汽車的優(yōu)點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)續(xù)駛里程長(zhǎng)、節(jié)能環(huán)保的雙重目標(biāo)，因此具有很好的市場(chǎng)發(fā)展前景。

近年來，各大汽車企業(yè)不斷投入研發(fā)力量，使得混合動(dòng)力技術(shù)有了飛速發(fā)展。大力發(fā)展混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，不僅是建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)的重要舉措，還是貫徹新發(fā)展理念、推動(dòng)經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展的必然選擇?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)課堂總結(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的分類任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)課后作業(yè)（1）簡(jiǎn)述混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的組成。（2）混合動(dòng)力電動(dòng)汽車按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的不同可以分為哪幾類?（3）與純電動(dòng)汽車相比，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有哪些優(yōu)點(diǎn)?任務(wù)6.1

認(rèn)識(shí)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

6.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)項(xiàng)目6分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理任務(wù)導(dǎo)入冬天到了，天氣越來越冷，小軍想買一輛混合動(dòng)力電動(dòng)汽車用于接送孩子上下學(xué)。小軍在網(wǎng)上查找了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的相關(guān)資料，了解到混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有多種驅(qū)動(dòng)模式，而且不同的驅(qū)動(dòng)模式對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的要求不一樣，舒適度也不一樣。于是，小軍決定到4S店體驗(yàn)一下。4S店的銷售人員根據(jù)小軍的使用需求給小軍提了很多建議，并推薦了幾款混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。小軍在詳細(xì)了解各個(gè)車型的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)后，如愿購買了一款自己特別滿意的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。思考：常見的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有哪些？它們各有什么特點(diǎn)？想一想1.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力電池等部件組成，如圖所示。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)僅用于發(fā)電，發(fā)電機(jī)發(fā)出的部分電能向動(dòng)力電池供電，以延長(zhǎng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。另外，動(dòng)力電池還可以單獨(dú)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電來驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車，使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在零污染狀態(tài)下行駛。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1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)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)掃

一

掃

串聯(lián)式、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力流程如圖所示。

發(fā)動(dòng)機(jī)直接與發(fā)電機(jī)連接產(chǎn)生電能，電能經(jīng)整流變換器、控制器整流變換后輸送至驅(qū)動(dòng)電機(jī)，或由整流變換器整流變換后直接為動(dòng)力電池充電;驅(qū)動(dòng)電機(jī)直接與驅(qū)動(dòng)橋相連，輸出車輛行駛所需的動(dòng)力。當(dāng)動(dòng)力電池的SOC降到一個(gè)預(yù)定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)即開始對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行充電，以延長(zhǎng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1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)汽車的動(dòng)力流程發(fā)動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并沒有機(jī)械地連接在一起，這樣可以很大程度地減少發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行最優(yōu)的噴油和點(diǎn)火控制，使其在最佳工況點(diǎn)附近工作。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1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)汽車的車載能量源包括燃油的化學(xué)能和動(dòng)力電池的電能，但動(dòng)力裝置單一。2.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式主要有純電驅(qū)動(dòng)模式、純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、混合驅(qū)動(dòng)模式等。1）純電驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車輛負(fù)荷較小且動(dòng)力電池電量充足時(shí)，動(dòng)力電池單獨(dú)向驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。純電驅(qū)動(dòng)模式下發(fā)動(dòng)機(jī)不啟動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)“零排放”。

任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式

2）純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車輛負(fù)荷較大，但所需的驅(qū)動(dòng)功率不超過發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，將電能提供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，以驅(qū)動(dòng)車輛行駛。3）混合驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車輛在加速、爬坡、大負(fù)荷運(yùn)行等工況下行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能直接流向驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同時(shí)動(dòng)力電池也向驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此模式可以使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能達(dá)到最大。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車3.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn)

（1）污染物排放少。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用純電模式行駛時(shí)，會(huì)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，只用動(dòng)力電池的電力驅(qū)動(dòng)汽車，可以實(shí)現(xiàn)“零排放”。發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組所發(fā)出的電能向動(dòng)力電池充電，發(fā)動(dòng)機(jī)獨(dú)立工作在高效率區(qū)域用于補(bǔ)充動(dòng)力電池的電能或直接為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，可以增加續(xù)駛里程，減少有害氣體排放。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車1）優(yōu)點(diǎn)

（2）驅(qū)動(dòng)形式多樣。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可采用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)或輪轂驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)。根據(jù)布置方式的不同，串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)形式還有前輪驅(qū)動(dòng)、后輪驅(qū)動(dòng)、四輪驅(qū)動(dòng)等。

（3）布置方便。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)只有驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特點(diǎn)更趨近于純電動(dòng)汽車。由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)沒有機(jī)械連接，因此，機(jī)械結(jié)構(gòu)布置起來更方便。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車3.串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

2）缺點(diǎn)

（1）對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組的要求高。在串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率需要滿足車輛在行駛中的最大功率需求，因此需要一個(gè)較大功率的發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組，外形尺寸和質(zhì)量都較大。（2）能量轉(zhuǎn)換效率低。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)所需要的能量通過化學(xué)能→機(jī)械能→電能→機(jī)械能轉(zhuǎn)換而來，整個(gè)過程的能量損失較大。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2）缺點(diǎn)

（3）對(duì)動(dòng)力電池要求高。動(dòng)力電池的充放電循環(huán)決定了其使用壽命。為了保護(hù)動(dòng)力電池，使其獲得更好的性能和更長(zhǎng)的使用壽命，要根據(jù)動(dòng)力電池荷電狀態(tài)的變化自動(dòng)啟動(dòng)或關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組，以避免動(dòng)力電池過度充放電，因此串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的質(zhì)量及發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組與動(dòng)力電池之間的搭配要求較高。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.1串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車1.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、動(dòng)力電池和變速器等部件組成，如圖所示。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2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)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有多種結(jié)構(gòu)形式，可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它們可以分開工作，也可以一起協(xié)調(diào)工作。因此，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以在工況比較復(fù)雜的情況下使用，應(yīng)用范圍較廣。1.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力流程如圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過變速器同時(shí)與驅(qū)動(dòng)橋相連接，輸出車輛行駛時(shí)所需的動(dòng)力。發(fā)動(dòng)機(jī)可以用驅(qū)動(dòng)電機(jī)來平衡其所受的載荷，使其能在高效率區(qū)域工作，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)通常工作在滿負(fù)荷（

中等轉(zhuǎn)速）下的燃油經(jīng)濟(jì)性最好。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2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)汽車的動(dòng)力流程1.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理當(dāng)車輛在較小載荷下工作時(shí)，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車可以關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而只用驅(qū)動(dòng)電機(jī)來驅(qū)動(dòng)汽車，或者增加發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷使驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)，給動(dòng)力電池充電以備后用（即一邊驅(qū)動(dòng)汽車，一邊充電）。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車并聯(lián)式混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有兩條能量傳輸路線，可以同時(shí)使用驅(qū)動(dòng)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源來驅(qū)動(dòng)汽車，這種設(shè)計(jì)方式可以使其以純電動(dòng)或低排放的狀態(tài)行駛，但是此時(shí)不能提供全部的輸出動(dòng)力。2.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式主要有純電驅(qū)動(dòng)模式、純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、混合驅(qū)動(dòng)模式等。1）純電驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車輛在起步、低速運(yùn)行等工況下，且動(dòng)力電池電量充足時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，由動(dòng)力電池提供能量，并以驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此模式可以使發(fā)動(dòng)機(jī)避開低效、高排放量的工作區(qū)。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2）純電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車輛高速平穩(wěn)運(yùn)行，或者行駛在郊區(qū)等對(duì)排放要求不高的地方時(shí)，可由發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)工作驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此模式可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效率區(qū)域，燃油經(jīng)濟(jì)性好、傳動(dòng)效率高。3）混合驅(qū)動(dòng)模式當(dāng)車輛急加速或者爬坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)均處于工作狀態(tài)，動(dòng)力電池向驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供能量，驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為輔助動(dòng)力源協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)，提供車輛急加速或者爬坡時(shí)所需的功率。此模式可以使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能處于最佳狀態(tài)。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

從概念上講，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車屬于電力輔助型燃油汽車，其目的是為了降低排放和燃油消耗。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的功率大于驅(qū)動(dòng)車輛所需的功率時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，將多余的能量充入動(dòng)力電池。與串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車比較，并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的體積要小。3.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

1）優(yōu)點(diǎn)（1）燃油經(jīng)濟(jì)性好。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有兩套動(dòng)力系統(tǒng)，可根據(jù)實(shí)際工況選擇不同的動(dòng)力輸出方式，避免能量在多次轉(zhuǎn)換中的浪費(fèi)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性。（2）動(dòng)力性好。當(dāng)車輛高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過動(dòng)力耦合，同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛，使車輛具有良好的動(dòng)力性。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車1）優(yōu)點(diǎn)（3）系統(tǒng)穩(wěn)定性較高。當(dāng)一套動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以啟用另一套動(dòng)力系統(tǒng)，從而保證車輛的正常運(yùn)行。（4）驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率較小。由于發(fā)動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)或和驅(qū)動(dòng)電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)車輛，因此可以選擇功率較小的驅(qū)動(dòng)電機(jī)。（5）動(dòng)力電池容量較小。驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為輔助動(dòng)力，所需動(dòng)力電池容量較小。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車3.并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)

2）缺點(diǎn)（1）排放性相對(duì)較差。由于不同驅(qū)動(dòng)模式之間的切換，使發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁出現(xiàn)點(diǎn)火、啟動(dòng)、熄火等情況，發(fā)動(dòng)機(jī)不能穩(wěn)定在高效區(qū)域工作，致使排放性較差。（2）整車布置較復(fù)雜。發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋之間存在機(jī)械連接，考慮到兩種動(dòng)力的耦合，整車布置較復(fù)雜。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2）缺點(diǎn)（3）控制策略較復(fù)雜。并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有多種驅(qū)動(dòng)模式，需要實(shí)現(xiàn)多種驅(qū)動(dòng)模式之間的切換及兩種動(dòng)力之間的耦合，控制比較復(fù)雜。（4）純電驅(qū)動(dòng)模式下續(xù)駛里程較短。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.2并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車1.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理

混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行星齒輪機(jī)構(gòu)、動(dòng)力耦合器和動(dòng)力電池等部件組成，如圖所示。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率一部分通過行星齒輪機(jī)構(gòu)輸送給驅(qū)動(dòng)橋，另一部分則驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能輸送給驅(qū)動(dòng)電機(jī)或動(dòng)力電池，驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力矩通過動(dòng)力耦合器傳送給驅(qū)動(dòng)橋。混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的控制策略是：當(dāng)車輛低速行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以串聯(lián)方式工作；當(dāng)車輛高速穩(wěn)定行駛時(shí)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要以并聯(lián)方式工作。1.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理

目前，混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車一般采用行星齒輪機(jī)構(gòu)作為動(dòng)力分配裝置。有一種最佳的混聯(lián)式結(jié)構(gòu)是將發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過一個(gè)行星齒輪裝置連接起來，動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到與其相連的行星架，行星架將一部分轉(zhuǎn)矩傳送到發(fā)電機(jī)，另一部分傳送到傳動(dòng)軸，同時(shí)發(fā)電機(jī)也可以通過逆變器為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，來驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)軸。此時(shí)車輛并不是串聯(lián)式或并聯(lián)式，而是兩種驅(qū)動(dòng)形式同時(shí)存在，其動(dòng)力流程如圖所示。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力流程1.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理

混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車充分發(fā)揮了串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)，能夠使發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等部件進(jìn)行更多的優(yōu)化匹配，從而在結(jié)構(gòu)上保證了在更復(fù)雜的工況下使系統(tǒng)在最優(yōu)狀態(tài)下工作，更容易實(shí)現(xiàn)排放和油耗的控制目標(biāo)，因此是最具影響力的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式

混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式主要有純電驅(qū)動(dòng)模式、純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式、混合驅(qū)動(dòng)模式等。1）純電驅(qū)動(dòng)模式純電驅(qū)動(dòng)模式是指車輛由動(dòng)力電池向驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過動(dòng)力合成器提供驅(qū)動(dòng)功率驅(qū)動(dòng)車輛行駛。此模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2）純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式純發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式是指車輛的驅(qū)動(dòng)功率僅由發(fā)動(dòng)機(jī)提供，動(dòng)力電池既不從傳動(dòng)系統(tǒng)中獲取能量也不提供電能。此模式下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)處于關(guān)閉狀態(tài)。3）混合驅(qū)動(dòng)模式混合驅(qū)動(dòng)模式是指車輛的驅(qū)動(dòng)功率由動(dòng)力電池和發(fā)動(dòng)機(jī)共同提供，并通過動(dòng)力耦合器耦合，然后向機(jī)械傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車3.混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)1）優(yōu)點(diǎn)（1）排放污染小?；炻?lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車具有多種驅(qū)動(dòng)模式，能保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最佳區(qū)域，最大限度降低有害氣體的排放。（2）燃油經(jīng)濟(jì)性較好。在低速運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)主要以串聯(lián)式模式運(yùn)行，使車輛具有較好的燃油經(jīng)濟(jì)性。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車1）優(yōu)點(diǎn)（3）動(dòng)力性較好。在加速或高速運(yùn)行時(shí)，動(dòng)力系統(tǒng)主要以并聯(lián)式模式運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)同時(shí)提供動(dòng)力，使車輛具有較好的動(dòng)力性。（4）舒適性較好。車輛在啟動(dòng)及中低速運(yùn)行時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，減少了噪聲，使車輛具有較好的舒適性。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車2）缺點(diǎn)（1）整車布置較復(fù)雜?；炻?lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有兩套動(dòng)力系統(tǒng)，且發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)橋之間存在機(jī)械連接，考慮到兩種動(dòng)力的耦合，整車布置較復(fù)雜。（2）控制策略較復(fù)雜?；炻?lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車對(duì)各驅(qū)動(dòng)模式切換及兩種動(dòng)力耦合的控制較復(fù)雜。（3）技術(shù)難度大、成本高。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

三種類型的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn)比較如表所示。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理6.2.3混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車

不同類型的混合電力有不同的特點(diǎn)，它們各有優(yōu)缺點(diǎn)，因此有不同的適用場(chǎng)合。就像生活中的我們一樣，每個(gè)人都有自己的特點(diǎn)，每個(gè)人都有自己的價(jià)值。所謂“天生我材必有用”，隨著國(guó)家的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)都亟須大量專業(yè)人才。我們作為新時(shí)代的青年，應(yīng)當(dāng)正視自己，發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)，具備一技之長(zhǎng)，為祖國(guó)的發(fā)展貢獻(xiàn)最大的力量。串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理、驅(qū)動(dòng)模式和特點(diǎn)課堂總結(jié)任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理、驅(qū)動(dòng)模式和特點(diǎn)混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理、驅(qū)動(dòng)模式和特點(diǎn)課后作業(yè)（1）畫出串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力流程圖。（2）并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車主要由哪些部件組成?（3）簡(jiǎn)述混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的三種驅(qū)動(dòng)模式。（4）簡(jiǎn)述混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的優(yōu)點(diǎn)。任務(wù)6.2分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理

6.3混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)項(xiàng)目6分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上，于2008年12月15日正式上市，這也使其成為世界上第一款量產(chǎn)的插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。任務(wù)導(dǎo)入

2021年1月，比亞迪在深圳舉辦了技術(shù)發(fā)布會(huì)，此次發(fā)布會(huì)主要介紹了比亞迪DM

-

i技術(shù)。其實(shí)，早在2003年比亞迪就投入了大量的人力物力研發(fā)插電式混動(dòng)系統(tǒng)，并于2008年推出第一代DM技術(shù)——DM-1技術(shù)。DM-1搭載在F3DM插

DM-i是對(duì)DM-1的傳承，從2008年的DM-1到2021年的DM-i，比亞迪創(chuàng)造出顛覆世界的超級(jí)混動(dòng)。DM-i獲得了幾百項(xiàng)新能源方面的專利技術(shù)，它智慧、節(jié)能、高效，能滿足“追求極致行車能耗”的用戶?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，還需要解決很多關(guān)鍵技術(shù)，如驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)、動(dòng)力電池技術(shù)等。對(duì)這些關(guān)鍵技術(shù)的優(yōu)化研究將大大提高混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性、排放性和動(dòng)力性，使混合動(dòng)力電動(dòng)汽車更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。任務(wù)導(dǎo)入思考：混合動(dòng)力電動(dòng)汽車怎么實(shí)現(xiàn)充電？想一想混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是由發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)兩種動(dòng)力混合驅(qū)動(dòng)的汽車，這兩種動(dòng)力的混合是通過動(dòng)力耦合器的耦合作用來實(shí)現(xiàn)的。動(dòng)力耦合的方式不僅決定了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)模式，還是制訂功率分配策略的重要依據(jù)，并對(duì)整車的動(dòng)力性、排放性及燃油經(jīng)濟(jì)性有很重要的影響。動(dòng)力耦合方式主要有轉(zhuǎn)矩耦合、轉(zhuǎn)速耦合、功率耦合、牽引力耦合等。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式1.轉(zhuǎn)矩耦合轉(zhuǎn)矩耦合是指動(dòng)力系統(tǒng)各動(dòng)力源的輸出轉(zhuǎn)矩相互獨(dú)立，而輸出轉(zhuǎn)速互成比例，耦合后最終輸出的轉(zhuǎn)矩是各動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)矩疊加的動(dòng)力耦合方式。轉(zhuǎn)矩耦合可以通過齒輪耦合、電磁耦合、鏈或帶耦合等方式實(shí)現(xiàn)。

任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式典型齒輪耦合式動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)典型齒輪耦合式動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。合成輸出轉(zhuǎn)矩為式中：T1

——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩;T2

——驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩;T3

——發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的合成輸出轉(zhuǎn)矩;η0

——耦合效率;

ik

——驅(qū)動(dòng)電機(jī)到發(fā)動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)比。1.轉(zhuǎn)矩耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式合成輸出轉(zhuǎn)速為式中:

n1——發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速;

n2——驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出轉(zhuǎn)速;

n3——發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的合成輸出轉(zhuǎn)速。

1.轉(zhuǎn)矩耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式轉(zhuǎn)速耦合是指動(dòng)力系統(tǒng)各動(dòng)力源的輸出轉(zhuǎn)速相互獨(dú)立，而輸出轉(zhuǎn)矩互成比例，耦合后最終輸出的轉(zhuǎn)速是各動(dòng)力源輸出轉(zhuǎn)速疊加的動(dòng)力耦合方式。合成輸出轉(zhuǎn)速為2.轉(zhuǎn)速耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式式中:n1

——?jiǎng)恿υ?輸出轉(zhuǎn)速;n2

——?jiǎng)恿υ?輸出轉(zhuǎn)速;n3

——?jiǎng)恿υ?和動(dòng)力源2的合成輸出轉(zhuǎn)速;p和q——常系數(shù)，其數(shù)值由動(dòng)力耦合器的結(jié)構(gòu)決定。轉(zhuǎn)速耦合可以通過行星齒輪耦合、差速器耦合等方式實(shí)現(xiàn)。典型行星齒輪耦合式動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示。2.轉(zhuǎn)速耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式典型行星齒輪耦合式動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)功率耦合是指動(dòng)力系統(tǒng)同時(shí)采用轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合的動(dòng)力耦合方式，其輸出的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速分別是發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的線性和。采用功率耦合式動(dòng)力系統(tǒng)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，其發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速都可以自由控制，不受行駛工況的影響。功率耦合具備了轉(zhuǎn)矩耦合和轉(zhuǎn)速耦合的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)多種工作模式，可以充分發(fā)揮混合動(dòng)力電動(dòng)汽車節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)。3.功率耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式牽引力耦合是指車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)前輪（

后輪），驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)后輪（

前輪），然后將兩個(gè)動(dòng)力源的輸出動(dòng)力耦合在一起的動(dòng)力耦合方式。牽引力耦合方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，改裝方便，但整車的驅(qū)動(dòng)控制復(fù)雜，適合于四輪驅(qū)動(dòng)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上。4.牽引力耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式四種動(dòng)力耦合方式的比較如表所示。4.牽引力耦合任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.1混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力耦合方式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車以先進(jìn)的控制技術(shù)為紐帶，是由傳統(tǒng)燃油汽車到純電動(dòng)汽車的一種過渡性車型，其關(guān)鍵技術(shù)涵蓋機(jī)電工程、電力電子、電化學(xué)、控制工程、汽車電子和車輛工程等多門學(xué)科?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)、動(dòng)力電池技術(shù)、能量管理策略、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)匹配、制動(dòng)能量回收技術(shù)、先進(jìn)車輛控制技術(shù)等。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)對(duì)于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車來說，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要性與發(fā)動(dòng)機(jī)是等同的?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的要求是能量密度高、體積小、質(zhì)量輕、效率高。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制技術(shù)涉及大功率電子器件、變換器、微處理器等相關(guān)技術(shù)，以及驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制策略等。高性能的電子器件仍處于研究中，并且向微電子技術(shù)與電力電子技術(shù)集成的第四代功率集成電路方向發(fā)展。變換器所采用的能量變換技術(shù)隨著大功率電子器件的發(fā)展而發(fā)展，可分為DC/DC直流斬波技術(shù)和DC/AC逆變技術(shù)，分別用于直流和交流驅(qū)動(dòng)電機(jī)。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制技術(shù)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的微處理器主要有單片機(jī)和DSP芯片兩種，目前驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制專用DSP芯片已被廣泛采用，而將微處理器與功率器件集成到一塊芯片上（即PTC芯片）是目前的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前常規(guī)驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域的控制方法，如矢量控制、變壓變頻控制、模型參考自適應(yīng)控制、直接轉(zhuǎn)矩控制、自調(diào)整控制等，都已被用到混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制中來。從目前的實(shí)踐看，矢量控制是比較好的控制方法。此外，近年來興起的變結(jié)構(gòu)控制、模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制以及專家系統(tǒng)控制等新興控制方法也不斷地應(yīng)用于混合動(dòng)力電動(dòng)汽車中，效果也較為理想。

任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)2.動(dòng)力電池技術(shù)

動(dòng)力電池是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的基本組成單元，其性能直接影響驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能，從而影響整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車使用的動(dòng)力電池工作負(fù)荷大，對(duì)功率密度要求較高，但體積和容量小，而且動(dòng)力電池的SOC工作區(qū)間較窄，對(duì)循環(huán)壽命要求高。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)動(dòng)力電池要配備電池管理系統(tǒng)，以對(duì)其進(jìn)行全面、準(zhǔn)確地管理，使其發(fā)揮出最佳的效能。一般來說，電池管理系統(tǒng)要涵蓋以下幾個(gè)方面的功能。

任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)（1）能夠科學(xué)、準(zhǔn)確地計(jì)算出動(dòng)力電池的SOC工作區(qū)間。（2）能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控電池單體或電池模塊的溫度、電壓等數(shù)據(jù)及其變化情況。（3）能夠明確動(dòng)力電池在目標(biāo)時(shí)間內(nèi)的工作極限，并將結(jié)果反饋給車輛電控單元（ECU）。（4）能夠有效地進(jìn)行動(dòng)力電池的熱管理。（5）能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控動(dòng)力電池自身出現(xiàn)的電壓失衡問題，并能對(duì)其進(jìn)行校正。3.能量管理策略混合動(dòng)力電動(dòng)汽車能量管理策略的控制目標(biāo)是根據(jù)駕駛員的操作，如對(duì)加速踏板、制動(dòng)踏板、變速桿的操作等，判斷駕駛員的意圖，在滿足駕駛員需求的前提下，將輸出功率科學(xué)地分配給驅(qū)動(dòng)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池等動(dòng)力部件，實(shí)現(xiàn)能量的最優(yōu)分配，并獲得最佳的燃油經(jīng)濟(jì)性和排放性。

任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)形式不同，能量管理策略也不同。下面進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。1）串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理策略由于串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)與車輛行駛工況沒有直接聯(lián)系，因此能量管理策略的目標(biāo)主要是使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳效率區(qū)和排放區(qū)工作。為了優(yōu)化能量分配、提升整體效率，還應(yīng)考慮動(dòng)力電池、發(fā)動(dòng)機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和發(fā)電機(jī)等部件。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車有以下三種基本的能量管理策略。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)即恒溫器策略功率跟蹤式策略基本規(guī)則式策略（1）恒溫器策略。恒溫器策略主要是依據(jù)動(dòng)力電池相關(guān)的驅(qū)動(dòng)需求所提出的一種策略，當(dāng)動(dòng)力電池SOC低于設(shè)定的下限值時(shí)，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，使發(fā)動(dòng)機(jī)在最低油耗或排放點(diǎn)按照恒定功率模式輸出，在驅(qū)動(dòng)車輛行駛的同時(shí)，還為動(dòng)力電池充電；當(dāng)動(dòng)力電池SOC上升到所設(shè)定的上限值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，由動(dòng)力電池為驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)恒溫器策略的優(yōu)點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)效率高、排放低;缺點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率較低，且頻繁充放電會(huì)降低動(dòng)力電池的使用壽命。（2）功率跟蹤式策略。功率跟蹤式策略是使發(fā)動(dòng)機(jī)全程跟蹤車輛功率需求的一種策略，只有當(dāng)動(dòng)力電池的SOC高于設(shè)定的上限值，且滿足車輛需求的功率僅由動(dòng)力電池提供時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)才關(guān)閉或怠速運(yùn)行。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)功率跟蹤式策略的優(yōu)點(diǎn)是能量轉(zhuǎn)換效率高，缺點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的效率和排放不如恒溫器策略。（3）基本規(guī)則式策略?；疽?guī)則式策略綜合了恒溫器策略和功率跟蹤式策略的優(yōu)點(diǎn)，充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池的高效率工作區(qū)，以保證整體效率最高。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)2）并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理策略并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理策略基本屬于基于轉(zhuǎn)矩的控制策略，主要有以下幾種類型。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)1234并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理策略模糊能量管理策略瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略全局最優(yōu)能量管理策略靜態(tài)邏輯門限策略1）靜態(tài)邏輯門限策略。

靜態(tài)邏輯門限策略主要通過對(duì)門限值（

如車速、動(dòng)力電池SOC上下限等）的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)間的實(shí)時(shí)限制，從而提高車輛整體性能。靜態(tài)邏輯門限策略實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但由于主要依靠工程經(jīng)驗(yàn)設(shè)置門限參數(shù)，因此無法保證車輛燃油經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)，而且這些靜態(tài)參數(shù)不能適應(yīng)工況的動(dòng)態(tài)變化，無法使整車系統(tǒng)達(dá)到最大效率。

任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)（2）瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略。

瞬時(shí)優(yōu)化能量管理策略是通過對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的車輛排放和油耗水平進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控來確定最佳的工作方式和工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)瞬時(shí)優(yōu)化控制的。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)（3）全局最優(yōu)能量管理策略。

全局最優(yōu)能量管理策略是通過對(duì)控制理論和控制方法進(jìn)行合理有效的調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)有效調(diào)整整車排放和油耗的目標(biāo)。

全局最優(yōu)能量管理策略實(shí)現(xiàn)了真正意義上的最優(yōu)化，但該策略實(shí)際上并不具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。因?yàn)樵谀壳暗娜肿顑?yōu)能量控制策略中，車輛的行程必須是已知的，而實(shí)際上車輛的行程往往是無法預(yù)知的，因此該策略只是一種理論上的設(shè)計(jì)方法。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)（4）模糊能量管理策略。

模糊能量管理策略是基于模糊控制方法來確定混合動(dòng)力系統(tǒng)的工作模式和功率分配方式的，是將“專家”的知識(shí)以規(guī)則的形式輸入到模糊控制器中，模糊控制器將輸入量（

如車速、動(dòng)力電池SOC上下限等）模糊化，然后基于設(shè)定的控制規(guī)則來完成決策，以實(shí)現(xiàn)對(duì)混合動(dòng)力系統(tǒng)的合理控制，從而提高車輛的整體性能。

模糊能量管理策略可以實(shí)現(xiàn)不同影響因素的折中處理，魯棒性好，但由于模糊控制器的建立主要依靠經(jīng)驗(yàn)，因此無法獲得全局最優(yōu)能量管理。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)3）混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的能量管理策略

混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車由于采用了特有的行星齒輪機(jī)構(gòu)，所以除了采用以上常用的能量管理策略外，還采用了一些特有的能量管理策略，如發(fā)動(dòng)機(jī)恒定工作點(diǎn)策略和發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作曲線策略。（1）發(fā)動(dòng)機(jī)恒定工作點(diǎn)策略

由于采用了行星齒輪機(jī)構(gòu)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以獨(dú)立于車速變化，這樣可使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工作點(diǎn)進(jìn)行工作，以提供恒定的轉(zhuǎn)矩，而剩余的轉(zhuǎn)矩則由驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供。驅(qū)動(dòng)電機(jī)負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)部分，避免了發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)帶來的損失，而且與發(fā)動(dòng)機(jī)相比，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制更靈敏，易于實(shí)現(xiàn)。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)（2）發(fā)動(dòng)機(jī)最優(yōu)工作曲線策略

發(fā)動(dòng)機(jī)工作在萬有特性曲線中最佳油耗線上，只有當(dāng)發(fā)電機(jī)電流需求超出動(dòng)力電池的接收能力或當(dāng)驅(qū)動(dòng)的電流需求超出驅(qū)動(dòng)電機(jī)或動(dòng)力電池的限制時(shí)，才調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)4.動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)匹配是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容，它直接影響混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的排放性和燃油經(jīng)濟(jì)性。它包括合理地選擇和匹配發(fā)動(dòng)機(jī)功率、動(dòng)力電池容量及驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率等，以確定車輛的混合程度，來組成性能最優(yōu)的混合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。

任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)5.制動(dòng)能量回收技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)輪、主減速器、變速器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、AC/DC變換器、DC/DC變換器、動(dòng)力電池及其管理系統(tǒng)等組成，如圖所示。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車制動(dòng)能量回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)5.制動(dòng)能量回收技術(shù)車輛在制動(dòng)或滑行過程中，可根據(jù)駕駛員的制動(dòng)意圖，由控制器計(jì)算出車輛需要的總制動(dòng)力，再根據(jù)制動(dòng)力分配控制策略得到驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)該提供的制動(dòng)力矩。

電機(jī)控制器計(jì)算出需要的電樞制動(dòng)電流，通過一定的控制方法使驅(qū)動(dòng)電機(jī)跟蹤需要的制動(dòng)電流，從而較準(zhǔn)確地提供制動(dòng)力矩。驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電樞電流經(jīng)AC/DC變換器整流，再經(jīng)DC/DC變換器反充到動(dòng)力電池中保存起來。任務(wù)6.3分析混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的性能6.3.2混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)5.制動(dòng)能量回收技術(shù)制動(dòng)能量回收是混合動(dòng)力電動(dòng)汽車提高燃油經(jīng)濟(jì)性的重要手段。在車輛行駛過程中，其行車安全與制動(dòng)性能息息相關(guān)。因此，如何在最大限度回收車輛的制動(dòng)能量與