第2章新能源技術

1、一、什么是電動汽車一、什么是電動汽車 電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。交通、安全法規(guī)各項要求的車輛。電動汽車的優(yōu)點是：它本身不排放污電動汽車的優(yōu)點是：它本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放，除硫和微粒外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，外，其它污染物也顯著減少，由于電廠大多建于遠離人口密集的城市，對人類傷害較少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害對人類傷害較

2、少，而且電廠是固定不動的，集中的排放，清除各種有害排放物較容易，也已有了相關技術。由于電力可以從多種一次能源獲得，排放物較容易，也已有了相關技術。由于電力可以從多種一次能源獲得，如煤、核能、水力、風力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的如煤、核能、水力、風力、光、熱等，解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電，使發(fā)電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益。有關研究表明，同樣電設備日夜都能充分利用，大大提高其經濟效益。有關研究表明，同樣的原油經過粗煉，送至電廠發(fā)電，經充入電池，再由電池

3、驅動汽車，其的原油經過粗煉，送至電廠發(fā)電，經充入電池，再由電池驅動汽車，其能量利用效率比經過精煉變?yōu)槠停俳浧蜋C驅動汽車大大提高，因能量利用效率比經過精煉變?yōu)槠?，再經汽油機驅動汽車大大提高，因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點，使電動汽車此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量，正是這些優(yōu)點，使電動汽車的研究和應用成為汽車工業(yè)的一個的研究和應用成為汽車工業(yè)的一個“熱點熱點”。 2 2.1 .1 概述概述 隨著世界經濟的快速發(fā)展，能源與環(huán)境已經成為人類發(fā)展和生存的重大問題。內燃機汽車使用的燃料均為一次性能源，開發(fā)使用后便不可再生。隨著全球能源消耗的增加，地球的礦物能源已面臨枯竭

4、。環(huán)境問題也日益突出，在世界各地的大、中城市，大氣污染物中約4070來自內燃機汽車的尾氣排放。 我國汽車排放造成的大氣污染問題也十分嚴重。世界銀行一個專家組的調查報告中指出：中國大城市的污染狀況目前是全世界最為嚴重的，全世界空氣污染最嚴重的20個城市中，有10個在中國。而中國華北、華東的大城市調查中，大氣污染的70來自于汽車的尾氣排放。 電動汽車依靠電能驅動車輛，而電能在驅動汽車行駛過程中基本不排放有害氣體，對環(huán)境不會造成污染。 基于這些原因，電動汽車就成為解決能源與環(huán)境問題的一個選擇。 1873年英國人Robert Davidson首次在馬車的基礎上制造出一輛電動三輪車，它由鐵鋅電池（一次電

5、池）提供電力，由電機驅動。它比內燃機為動力的汽車發(fā)明早13年。 GM公司1996年12月推向市場的EV1電動汽車，車身結構采用復合材料制成，32塊鉛酸電池作為主能源，車體自重1000kg,三相感應電機驅動。EV1的最高時 速可達到128km/h，從靜止加速到96km/h的時間小于9s，一次充電可以行駛144km，目前已成為90年代電動車的經典之作。 空氣阻力系數(shù)0.19； 85%電池電量行駛里程：EPA 城市循環(huán)：112km；高速公路行駛：144km； 電池剩余電量為15%時充電時間： 220V/6.6kw充電機約需3小時；110V/1.2kw車載充電機約需15小時。 2 2.2 .2 電動汽

6、車電動汽車本田3R-C Concept是一款僅供個人使用的電動代步車奧迪e-Tron全電動跑車，204匹馬力與2650Nm峰值扭矩，0-100km/h加速5.9秒，續(xù)航能力有249km。 2 2.3 .3 直流直流電機驅動系統(tǒng)電機驅動系統(tǒng) 電池組是電動汽車的能源，電池性能的優(yōu)劣直接影電池組是電動汽車的能源，電池性能的優(yōu)劣直接影響電動汽車的行駛性能，目前電動汽車廣泛應用的電池響電動汽車的行駛性能，目前電動汽車廣泛應用的電池有：鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池，鎳鎘蓄電池等。其中鎳有：鉛酸蓄電池，鎳氫蓄電池，鎳鎘蓄電池等。其中鎳氫蓄電池性能最優(yōu)，但價格昂貴；鉛酸蓄電池性能最差，氫蓄電池性能最優(yōu)，但價格昂貴；

7、鉛酸蓄電池性能最差，但價格低廉，目前為電動汽車廣泛應用。但價格低廉，目前為電動汽車廣泛應用。2. 驅動電動機驅動電動機 驅動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，它主要由電動機和減驅動系統(tǒng)是電動汽車的心臟，它主要由電動機和減速器構成，其主要功能是使電能轉變?yōu)闄C械能，并將能速器構成，其主要功能是使電能轉變?yōu)闄C械能，并將能量傳遞到車輪使車輛行駛。通過傳動裝置或直接驅動車量傳遞到車輪使車輛行駛。通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛采用直流串激電動輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛采用直流串激電動機，這種電機具有機，這種電機具有軟軟的機械特性，與汽車的行駛特性的機械特性，與汽車的行駛特性非常相符。但

8、直流電動機由于存在換向火花，比功率較非常相符。但直流電動機由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護保養(yǎng)工作量大，隨著電機技術和電小、效率較低，維護保養(yǎng)工作量大，隨著電機技術和電機控制技術的發(fā)展，勢必逐漸被直流無刷電動機機控制技術的發(fā)展，勢必逐漸被直流無刷電動機（BCDM）、開關磁阻電動機（）、開關磁阻電動機（SRM）和交流異步電動）和交流異步電動機所取代。機所取代。 交流異步電動機，永磁無刷電機，直流交流異步電動機，永磁無刷電機，直流永磁有刷電機，直流它勵電機，直流串永磁有刷電機，直流它勵電機，直流串勵電機，開關磁阻電機等。目前比較流勵電機，開關磁阻電機等。目前比較流行的電機有：交流異步電

9、動機、永磁無行的電機有：交流異步電動機、永磁無刷電動機和直流永磁有刷電動機刷電動機和直流永磁有刷電動機。 四種電驅動系統(tǒng)的綜合性能比較四種電驅動系統(tǒng)的綜合性能比較 ：1、直流電機驅動系統(tǒng)、直流電機驅動系統(tǒng)優(yōu)點：調速簡單，調速性能優(yōu)異；控制器功率開優(yōu)點：調速簡單，調速性能優(yōu)異；控制器功率開關器件少；調速系統(tǒng)不需要轉速或位置傳感器；關器件少；調速系統(tǒng)不需要轉速或位置傳感器；采用永磁結構，節(jié)省勵磁功率，提高電機效率。采用永磁結構，節(jié)省勵磁功率，提高電機效率。 缺點：運行時電刷和換向器之間的摩擦會產生磨缺點：運行時電刷和換向器之間的摩擦會產生磨損和火花，需要定期維護。損和火花，需要定期維護。 最高轉速

10、比較低，體積大，重量重，價格貴最高轉速比較低，體積大，重量重，價格貴 2、永磁無刷直流電機驅動系統(tǒng)、永磁無刷直流電機驅動系統(tǒng)優(yōu)點：無刷結構，效率高優(yōu)點：無刷結構，效率高 運行于高速，免維護運行于高速，免維護 調速控制較異步電機簡單調速控制較異步電機簡單 缺點：運行時電機溫度高到一定程度會導致永磁體缺點：運行時電機溫度高到一定程度會導致永磁體退磁現(xiàn)象。退磁現(xiàn)象。 需要轉子位置傳感器需要轉子位置傳感器 弱磁調速比較困難弱磁調速比較困難 3、異步電機驅動系統(tǒng)、異步電機驅動系統(tǒng)優(yōu)點：適合于高速運行，免維護優(yōu)點：適合于高速運行，免維護 缺點：控制復雜，控制器價格高，缺點：控制復雜，控制器價格高，需要速度

11、傳感器需要速度傳感器 4、開關磁阻電機驅動系統(tǒng)、開關磁阻電機驅動系統(tǒng)優(yōu)點：結構簡單，適合于高速運行調速控制優(yōu)點：結構簡單，適合于高速運行調速控制容易容易缺點：電磁噪聲缺點：電磁噪聲 轉矩脈動轉矩脈動 四種電驅動系統(tǒng)的綜合性能比較四種電驅動系統(tǒng)的綜合性能比較 在驅動電動機的旋向變換控制中，直流電動在驅動電動機的旋向變換控制中，直流電動機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向，實機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向，實現(xiàn)電動機的旋向變換，這使得控制電路復雜、現(xiàn)電動機的旋向變換，這使得控制電路復雜、可靠性降低。當采用交流異步電動機驅動時，可靠性降低。當采用交流異步電動機驅動時，電動機旋向的改變只需變換磁

12、場三相電流的相電動機旋向的改變只需變換磁場三相電流的相序即可，可使控制電路簡化。此外，采用交流序即可，可使控制電路簡化。此外，采用交流電動機及其變頻調速控制技術，使電動汽車的電動機及其變頻調速控制技術，使電動汽車的制動能量回收控制更加方便，控制電路更加簡制動能量回收控制更加方便，控制電路更加簡單。單。 3. 電動機調速控制裝置電動機調速控制裝置 電動機調速控制裝置是為電動汽車的變速和方向變換等電動機調速控制裝置是為電動汽車的變速和方向變換等設置的，其作用是控制電動機的電壓或電流，完成電動機的設置的，其作用是控制電動機的電壓或電流，完成電動機的驅動轉矩和旋轉方向的控制。驅動轉矩和旋轉方向的控制。

13、 早期的電動汽車上，直流電動機的調速采用串接電阻或改早期的電動汽車上，直流電動機的調速采用串接電阻或改變電動機磁場線圈的匝數(shù)來實現(xiàn)。因其調速是有級的，且會變電動機磁場線圈的匝數(shù)來實現(xiàn)。因其調速是有級的，且會產生附加的能量消耗或使用電動機的結構復雜，現(xiàn)在已很少產生附加的能量消耗或使用電動機的結構復雜，現(xiàn)在已很少采用。目前電動汽車上應用較廣泛的是晶閘管斬波調速，通采用。目前電動汽車上應用較廣泛的是晶閘管斬波調速，通過均勻地改變電動機的端電壓，控制電動機的電流，來實現(xiàn)過均勻地改變電動機的端電壓，控制電動機的電流，來實現(xiàn)電動機的無級調速。在電子電力技術的不斷發(fā)展中，它也逐電動機的無級調速。在電子電力技

14、術的不斷發(fā)展中，它也逐漸被其他電力晶體管（入漸被其他電力晶體管（入GTO、MOSFET、BTR及及IGBT等）等）斬波調速裝置所取代。從技術的發(fā)展來看，伴隨著新型驅動斬波調速裝置所取代。從技術的發(fā)展來看，伴隨著新型驅動電機的應用，電動汽車的調速控制轉變?yōu)橹绷髂孀兗夹g的應電機的應用，電動汽車的調速控制轉變?yōu)橹绷髂孀兗夹g的應用，將成為必然的趨勢。用，將成為必然的趨勢。4. 傳動裝置傳動裝置電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳給汽車的驅動電動汽車傳動裝置的作用是將電動機的驅動轉矩傳給汽車的驅動軸，當采用電動機驅動時，傳動裝置的多數(shù)部件常?？梢院雎?。因為軸，當采用電動機驅動時，傳動裝置的多數(shù)部

15、件常?？梢院雎?。因為電動機可以帶負載啟動，所以電動汽車上無需傳統(tǒng)內燃機汽車的離合電動機可以帶負載啟動，所以電動汽車上無需傳統(tǒng)內燃機汽車的離合器。因為驅動電機的旋向可以通過電路控制實現(xiàn)變換，所以電動汽車器。因為驅動電機的旋向可以通過電路控制實現(xiàn)變換，所以電動汽車無需內燃機汽車變速器中的倒檔。當采用電動機無級調速控制時，電無需內燃機汽車變速器中的倒檔。當采用電動機無級調速控制時，電動汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動機驅動時，電動汽車動汽車可以忽略傳統(tǒng)汽車的變速器。在采用電動機驅動時，電動汽車也可以省略傳統(tǒng)內燃機汽車傳動系統(tǒng)的差速器。也可以省略傳統(tǒng)內燃機汽車傳動系統(tǒng)的差速器。 5. 行駛裝置

16、行駛裝置行駛裝置的作用是將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作行駛裝置的作用是將電動機的驅動力矩通過車輪變成對地面的作用力，驅動車輪行走。它同其他汽車的構成是相同的，由車輪、輪胎用力，驅動車輪行走。它同其他汽車的構成是相同的，由車輪、輪胎和懸架等組成。和懸架等組成。6. 轉向裝置轉向裝置專項裝置是為實現(xiàn)汽車的轉彎而設置的，由轉向機、方向盤、轉專項裝置是為實現(xiàn)汽車的轉彎而設置的，由轉向機、方向盤、轉向機構和轉向輪等組成。作用在方向盤上的控制力，通過轉向機和向機構和轉向輪等組成。作用在方向盤上的控制力，通過轉向機和轉向機構使轉向輪偏轉一定的角度，實現(xiàn)汽車的轉向。多數(shù)電動汽轉向機構使轉向輪偏轉一定

17、的角度，實現(xiàn)汽車的轉向。多數(shù)電動汽車為前輪轉向，工業(yè)中用的電動叉車常常采用后輪轉向。電動汽車車為前輪轉向，工業(yè)中用的電動叉車常常采用后輪轉向。電動汽車的轉向裝置有機械轉向、液壓轉向和液壓助力轉向等類型。的轉向裝置有機械轉向、液壓轉向和液壓助力轉向等類型。 7. 制動裝置制動裝置電動汽車的制動裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設電動汽車的制動裝置同其他汽車一樣，是為汽車減速或停車而設置的，通常由制動器及其操縱裝置組成。在電動汽車上，一般還有置的，通常由制動器及其操縱裝置組成。在電動汽車上，一般還有電磁制動裝置，它可以利用驅動電動機的控制電路實現(xiàn)電動機的發(fā)電磁制動裝置，它可以利用驅動電動機的

18、控制電路實現(xiàn)電動機的發(fā)電運行，使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電流，從而得電運行，使減速制動時的能量轉換成對蓄電池充電的電流，從而得到再生利用。到再生利用。8. 工作裝置工作裝置工作裝置是工業(yè)用電動汽車為完成作業(yè)要求而專門設置的，如電工作裝置是工業(yè)用電動汽車為完成作業(yè)要求而專門設置的，如電動叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常動叉車的起升裝置、門架、貨叉等。貨叉的起升和門架的傾斜通常由電動機驅動的液壓系統(tǒng)完成。由電動機驅動的液壓系統(tǒng)完成。 組成驅動系統(tǒng)：動力電池電流經動力分配單元送入系統(tǒng)控制器后將直流電逆變成交流電源驅動交流電機，通過。驅動車輪；車制動減速時，車輪帶動

19、電機成為交流發(fā)電機產生電能，能系統(tǒng)控制逆變變換后給電池充電，一般可提高續(xù)駛里程10-15%。冷卻系：交流感應電機體積小、重量輕，動力電源逆變均使用大功率管，需要動力控制系統(tǒng)使用專門冷卻系統(tǒng)；車身控制系統(tǒng)：由加速踏板、制動踏板、儀表顯示器和安全保護裝置構成；電池能量管理系統(tǒng)：主要由傳感器組、計算機信號采集、處理、分析模塊、多功能顯示器和控制執(zhí)行單元構成。電動汽車對電驅動系統(tǒng)的要求為，高可靠性，高性能，高效率，電動汽車對電驅動系統(tǒng)的要求為，高可靠性，高性能，高效率，低成本。目前的研究方向主要在以下幾個方面：低成本。目前的研究方向主要在以下幾個方面： 1、電動汽車要求驅動系統(tǒng)盡可能的簡潔、可靠，所以

20、目前的、電動汽車要求驅動系統(tǒng)盡可能的簡潔、可靠，所以目前的交流驅動系統(tǒng)中，無速度傳感器、無位置傳感器的交流驅交流驅動系統(tǒng)中，無速度傳感器、無位置傳感器的交流驅動系統(tǒng)是發(fā)展方向之一。動系統(tǒng)是發(fā)展方向之一。2、 最高效率控制在電動汽車上顯得特別重要。在異步電機控最高效率控制在電動汽車上顯得特別重要。在異步電機控制中，某個轉矩可看成由定子電流的勵磁分量和轉矩分量制中，某個轉矩可看成由定子電流的勵磁分量和轉矩分量產生的，優(yōu)化這兩個分量的組合可使定子電流減小，從而產生的，優(yōu)化這兩個分量的組合可使定子電流減小，從而獲得最高效率控制。獲得最高效率控制。3、電機參數(shù)的自動測量，控制系統(tǒng)參數(shù)的自動整定是高性能、

21、電機參數(shù)的自動測量，控制系統(tǒng)參數(shù)的自動整定是高性能控制系統(tǒng)的一個標志。當運行環(huán)境發(fā)生變化后，系統(tǒng)各種控制系統(tǒng)的一個標志。當運行環(huán)境發(fā)生變化后，系統(tǒng)各種參數(shù)會發(fā)生變化，從而會偏離最佳運行狀態(tài)。參數(shù)自動辨參數(shù)會發(fā)生變化，從而會偏離最佳運行狀態(tài)。參數(shù)自動辨識、自動整定功能可使控制系統(tǒng)自動調整在最佳狀態(tài)。識、自動整定功能可使控制系統(tǒng)自動調整在最佳狀態(tài)。純電動汽車純電動汽車 將來符合國際和符合市場需求的純電動汽車必定遵守以下幾項：1、電動車輛研發(fā)制造運營必須符合國家各項相關法規(guī)。整車、零部件性能必須滿足國家技術標準和各項具體要求。2、電動車輛是以電為能源，由電動機驅動行駛的，不再產生新的污染，不再產生易

22、燃、易爆之隱患。3、電動車輛儲能用的電池必須是無污染、環(huán)保型的。且具有耐久的壽命，具備超快充電（2-3C以上電流）的功能。車輛根據(jù)用途確定一次充電之續(xù)行里程，以此裝置夠用電量的電池組，充分利用公用充電站超快充電以延長續(xù)行里程。4、電動機組應有高效率的能量轉換。剎車、減速之能量的直接利用和回收，力求車輛之綜合能源利用的高效率。5、根據(jù)車輛用途和行駛場合設定最高車速，且不得超過交通法規(guī)的限定值，以合理選擇電動機的功率和配置電池組容量。6、車輛駕駛操作，控制簡單有效、工作可靠，確保行車安全。7、機械、電氣裝置耐用少維修。車輛運營之費用低廉。8、以目標市場需求為依據(jù)，提供實用、合適車型滿足之，力求做到

23、技術、經濟、實用、功能諸方面的綜合統(tǒng)一。 在電動汽車的能源系統(tǒng)中，如蓄電池、超大電容器及儲能高速飛輪等，目前還沒有一種能源能夠使電動汽車的性能完全與燃油汽車相匹敵，其主要原因在于這些能源系統(tǒng)不能提供足夠高的比能量和比功率。為了解決這個問題，人們在電動汽車上加入輔助動力單元。這個輔助動力單元實際上是一個動力發(fā)電機組或某種原動機。原動機可以是內燃機、燃氣輪機等熱機。這就構成了目前所說的混合動力電動汽車。 混合動力汽車（Hybrid Electrical Vehicle, 簡稱HEV) 是指同時裝備兩種動力來源熱動力源（由傳統(tǒng)的汽油機或者柴油機產生）與電動力源（電池與電動機）的汽車。通過在混合動力汽

24、車上使用電機，使得動力系統(tǒng)可以按照整車的實際運行工況要求靈活調控，而發(fā)動機保持在綜合性能最佳的區(qū)域內工作，從而降低油耗與排放。 混合動力電動汽車按其能量耦合方式的不同可分為：串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種方式。 9.5 9.5 混合型電動汽車混合型電動汽車混和動力車發(fā)展背景：經濟與社會的發(fā)展對汽車工業(yè)提出了高標準的要求。這些要求中最重要的部分可以分為三類， 美國政府在1993年提出“新一代汽車合作計劃”，其中的目標之一是“開發(fā)一種燃油經濟性三倍于現(xiàn)有車輛的中型轎車，即每加侖燃油行駛80英里（折合3L/100km）?！睆哪壳暗难芯縼砜?，混合動力汽車是實現(xiàn)上述指標的主要途徑。最近幾年，美、日、歐等國家和地區(qū)

25、的政府部門、研究機構紛紛將其研究重點轉到更具實用性與發(fā)展前途的混合動力電動汽車上來。 9.5 混合型電動汽車混合型電動汽車根據(jù)混合動力驅動的聯(lián)結方式，混合動力系統(tǒng)主要分為以下根據(jù)混合動力驅動的聯(lián)結方式，混合動力系統(tǒng)主要分為以下三類：三類： 一是串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由內一是串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由內燃機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，產生的電能通過控制單元傳到燃機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，產生的電能通過控制單元傳到電池，再由電池傳輸給電機轉化為動能，最后通過變速機電池，再由電池傳輸給電機轉化為動能，最后通過變速機構來驅動汽車。在這種聯(lián)結方式下，電池就象一個水庫，構來驅動汽

26、車。在這種聯(lián)結方式下，電池就象一個水庫，只是調節(jié)的對象不是水量，而是電能。電池對在發(fā)電機產只是調節(jié)的對象不是水量，而是電能。電池對在發(fā)電機產生的能量和電動機需要的能量之間進行調節(jié)，從而保證車生的能量和電動機需要的能量之間進行調節(jié)，從而保證車輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市公交上的應用比較多，輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市公交上的應用比較多，轎車上很少使用。轎車上很少使用。 二是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有兩套驅二是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有兩套驅動系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內燃機系統(tǒng)和電機驅動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既動系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內燃機系統(tǒng)和電機驅動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調工作，也可以各

27、自單獨工作驅動汽車。這種可以同時協(xié)調工作，也可以各自單獨工作驅動汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復雜的路況。系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于復雜的路況。該聯(lián)結方式結構簡單，成本低。本田的該聯(lián)結方式結構簡單，成本低。本田的Accord和和Civic采用采用的是并聯(lián)式聯(lián)結方式的是并聯(lián)式聯(lián)結方式。 二、二、混和動力車工作原理混和動力車工作原理 混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構成。輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構成。 以串聯(lián)混合動力電動汽車為例，介紹一下混合動力電動以串聯(lián)混合動力電

28、動汽車為例，介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。汽車的工作原理。 在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動力系統(tǒng)不需要工作；出可以滿足車輛要求，輔助動力系統(tǒng)不需要工作； 電池電量低于電池電量低于60時，輔助動力系統(tǒng)起動：時，輔助動力系統(tǒng)起動： 當車輛能量需求較大時，輔助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時當車輛能量需求較大時，輔助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅動系統(tǒng)提供能量；為驅動系統(tǒng)提供能量； 當車輛能量需求較小時，輔助動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)提供當車輛能量需求較小時，輔助動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。能量的

29、同時，還給蓄電池組進行充電。由于蓄電池組的存在，使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的由于蓄電池組的存在，使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的工況，使其排放得到改善。工況，使其排放得到改善。.清華汽車光盤清華汽車光盤0802003010000108020030100001index.htm 整車能量控制系統(tǒng)整車能量控制系統(tǒng)能量管理系統(tǒng)采取層級式控制：最上層為整車能量管理系統(tǒng)采取層級式控制：最上層為整車能量管理系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調和控制各個低端控制器；能量管理系統(tǒng)，統(tǒng)一協(xié)調和控制各個低端控制器；中間一層包括五個低端控制器，即發(fā)動機控制器、中間一層包括五個低端控制器，即發(fā)動機控制器、發(fā)電機控制器、電動機控制器、離合器及制

30、動器控發(fā)電機控制器、電動機控制器、離合器及制動器控制器和電池能量管理系統(tǒng)（制器和電池能量管理系統(tǒng)（BMS）等；最下層為各）等；最下層為各個執(zhí)行器，即發(fā)動機、電機、離合器等部件。個執(zhí)行器，即發(fā)動機、電機、離合器等部件。二、混合動力電動汽車發(fā)展所需解決的問題二、混合動力電動汽車發(fā)展所需解決的問題1、電池是電動汽車發(fā)展的首要關鍵，汽車動力電池難在 “低成本要求”、“高容量要求”及“高安全要求”等三個要求上。要想在較大范圍內應用電動汽車，要依靠先進的蓄電池經過10多年的篩選，現(xiàn)在普遍看好的氫鎳電池，鐵電池，鋰離子和鋰聚合物電池。氫鎳電池單位重量儲存能量比鉛酸電池多一倍，其它性能也都優(yōu)于鉛酸電池。但目前

31、價格為鉛酸電池的4-5倍，正在大力攻關讓它降下來。鐵電池采用的是資源豐富、價格低廉的鐵元素材料，成本得到大幅度降低，也有廠家采用。鋰是最輕、化學特性十分活潑的金屬，鋰離子電池單位重量儲能為鉛酸電池的3倍，鋰聚合物電池為4倍，而且鋰資源較豐富，價格也不很貴，是很有希望的電池。我國在鎳氫電池和鋰離子電池的產業(yè)化開發(fā)方面均取得了快速的發(fā)展。2、電動汽車其他有關的技術，近年都有巨大的進步，如：交流感應電機及其控制，稀土永磁無刷電機及其控制，電池和整車能量管理系統(tǒng)，智能及快速充電技術，低阻力輪胎，輕量和低風阻車身，制動能量回收等等，這些技術的進步使電動汽車日見完善和走向實用化。我國大城市的大氣污染已不能

32、忽視，汽車排放是主要污染源之一，我國已有10個城市被列入全球大氣污染最嚴重的20個城市之中。我國現(xiàn)今人均汽車是每1000人平均10輛汽車，但石油資源不足，每年已進口幾千萬噸石油，隨著經濟的發(fā)展，假如中國人均汽車持有量達到現(xiàn)在全球水平-每1000人有110輛汽車，我國汽車持有量將成10倍地增加，石油進口就成為大問題。因此在我國研究發(fā)展電動汽車不是一個臨時的短期措施，而是意義重大的、長遠的戰(zhàn)略考慮。 混和動力車家族混和動力車家族 EV1串聯(lián)式混和動力汽車使用重整汽油作為燃料，燃油經濟性指標達到21.1km/L,其排放已經降低到1/10 ULEV的水平。EV1并聯(lián)式混和動力車使用柴油機作為輔助動力，其燃油經濟性指標為28.2km/L,排放指標達到Tier 2標準。 國外混合動力轎車技術的發(fā)展現(xiàn)狀，總的來說有以下幾方面的發(fā)展趨勢：1. 目前，大部分混合動力轎車項目樣車開發(fā)和試制已經結束，其實用化面臨的重大障礙還是成本太高。因此，盡可能地采用成熟技術，降低整車成本，成為混合動力轎車技術發(fā)展的一大趨勢；2. 由于混合動力轎車技術自身具有的特點，混合動力轎車專用零部件的開發(fā)和批量生產也將成為混合動力轎車技術發(fā)展的另一大趨勢；3. 研究開發(fā)應用于混合動力轎車的先進技術，如燃料電池技術、輕質車身技術、柴油