《新能源汽車(chē)技術(shù)》課件-第六章 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)

新能源汽車(chē)技術(shù)NEWTECHNOLOGY第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述知識(shí)目標(biāo)：1、熟悉混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的定義2、熟悉混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)3、掌握混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)4、熟悉混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的組成能力目標(biāo)：1、能夠說(shuō)出混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的定義2、能夠理解混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的組成，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障分析。3、能夠說(shuō)出混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)：1、

做到工位6S標(biāo)準(zhǔn)2、了解時(shí)事政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，愿意為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述

混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是燃油汽車(chē)向純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展過(guò)程中的過(guò)渡車(chē)型，在組成上保留了傳統(tǒng)汽車(chē)的大部分結(jié)構(gòu)，同時(shí)增添了電動(dòng)機(jī)、儲(chǔ)能元件、電力電子元件等，因而在組成上更加復(fù)雜，結(jié)構(gòu)也更加靈活?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(HEV)是指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)換器中獲取驅(qū)動(dòng)能量的汽車(chē)。幾種動(dòng)力源在汽車(chē)不同的行駛狀態(tài)（如起步、低中速、勻速、加速、高速、減速或者剎車(chē)等）下分別工作，或者一起工作。一、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的定義第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)（1）按照動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式分類(lèi)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)混合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)(a)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)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(guò)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(chē)行駛發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)電池組第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)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(chē)輪。發(fā)動(dòng)機(jī)變速器電動(dòng)機(jī)電池組二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)(b)并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)發(fā)電機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)電池組混合式混合動(dòng)力由動(dòng)汽車(chē)具步目久電沓犬和并聯(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(chē)?；炻?lián)犬洞合動(dòng)力系然的特占在干內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)各有一套機(jī)械巒速機(jī)構(gòu),兩套機(jī)構(gòu)式通過(guò)齒輪系，或采用行星輪式結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起,從而綜合調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。(c)混合式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)(2）按照混合度分類(lèi)輕度混合（弱混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)中度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)(a)輕度混合（弱混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)輕度混合（弱混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)是以發(fā)動(dòng)機(jī)為主要?jiǎng)恿υ矗妱?dòng)機(jī)作為輔助動(dòng)力，在車(chē)輛加速和爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)可向車(chē)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(chē)輛行駛的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)。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%。車(chē)輛在啟動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)開(kāi)始工作，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)并沒(méi)有點(diǎn)火工作，所有的設(shè)備工作都是依靠電動(dòng)機(jī)來(lái)提供動(dòng)力。當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)踏板，踩下加速踏板起步時(shí)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)才會(huì)啟動(dòng)工作;當(dāng)深踩加速踏板加速時(shí)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)將同時(shí)協(xié)同工作，使得提速更加明顯。電動(dòng)機(jī)只是在汽車(chē)加速時(shí)介入。第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)(b)中度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)中度混合型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)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(chē)。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%，通常節(jié)油20%左右。與輕度混合動(dòng)力系統(tǒng)不同，中度混合動(dòng)力系統(tǒng)采用的是高壓電機(jī)。另外，中度混合動(dòng)力系統(tǒng)還增加了一個(gè)功能:在汽車(chē)處于加速或者大負(fù)荷工況時(shí)，電動(dòng)機(jī)能夠輔助驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，從而補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)本身動(dòng)力輸出的不足，從而更好地提高整車(chē)的性能。這種系統(tǒng)的混合程度較高，可以達(dá)到30%左右，目前技術(shù)已經(jīng)成熟,應(yīng)用廣泛。第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述(c)重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)二、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的分類(lèi)重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽在具以發(fā)動(dòng)卻和成由動(dòng)卻為動(dòng)力源，日電動(dòng)機(jī)可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)。一般情況下，電動(dòng)機(jī)的峰值功率和發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率比為大于40%。例如，豐田Prius可節(jié)油40%。與輕度混合（弱混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)不同的是，重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的功率強(qiáng)大，完全可以滿(mǎn)足車(chē)輛在起步和低速時(shí)的動(dòng)力要求。因此，重度混合（強(qiáng)混合）型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)無(wú)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)，僅電動(dòng)機(jī)就可以完全勝任,在低速狀態(tài)下完全就是一款電動(dòng)汽車(chē)。第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述三、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)1）與純電動(dòng)汽車(chē)比較減少了電池包的數(shù)量，即減少了整車(chē)的重量和成本。延續(xù)傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)成熟的驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)，適合量產(chǎn)并降低制造成本。汽車(chē)的續(xù)駛里程和動(dòng)力性可達(dá)到內(nèi)燃機(jī)的水平。借助電動(dòng)機(jī)的動(dòng)力，可帶動(dòng)空調(diào)、真空助力、轉(zhuǎn)向助力及其他輔助電器，不用消耗蓄電池組有限的電能，從而保證了駕車(chē)和乘坐的舒適性。2）與燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)相比可使發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳效率區(qū)域運(yùn)行，避免或減少了發(fā)動(dòng)機(jī)變工況下的不良運(yùn)行?？蓪?shí)現(xiàn)純電驅(qū)動(dòng)?？蓪?shí)現(xiàn)制動(dòng)能量回饋，進(jìn)一步降低汽車(chē)的能量消耗和排放污染。可滿(mǎn)足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求。第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述四、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的組成混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)儲(chǔ)能裝置第一節(jié)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)概述四、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的組成第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理知識(shí)目標(biāo)：1、掌握串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)、工作模式和特點(diǎn)2、掌握并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)、工作模式和特點(diǎn)3、掌握混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)結(jié)構(gòu)、工作模式和特點(diǎn)能力目標(biāo)：1、能夠理解串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的組成，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障分析。2、能夠理解并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)組成，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障分析。3、能夠理解混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)組成，并能進(jìn)行簡(jiǎn)單的故障分析。職業(yè)素養(yǎng)目標(biāo)：1、

做到工位6S標(biāo)準(zhǔn)2、了解時(shí)事政治和經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢(shì)，愿意為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)蓄電池組發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理動(dòng)力流程圖在串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)上，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)所產(chǎn)生的電能和蓄電池輸出的電能，共同輸出到電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛，電力驅(qū)動(dòng)是唯一的驅(qū)動(dòng)模式。一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理2）工作模式正常行駛發(fā)動(dòng)機(jī)始終在熱效率高而排放低的最佳單一工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，并帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。低負(fù)荷行駛可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或電力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。高負(fù)荷行駛電能來(lái)自?xún)刹糠?，即發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能和電能儲(chǔ)存裝置釋放出的電能。一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理disadvantages3）特點(diǎn)排放污染小驅(qū)動(dòng)形式多樣布置方便advantages對(duì)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、發(fā)電單元和電池的要求高能量轉(zhuǎn)換效率降低對(duì)動(dòng)力電池工作和性能要求更高一、串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理一、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)蓄電池發(fā)動(dòng)機(jī)電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理一、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)動(dòng)力流程圖第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理2）工作模式發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式在中等負(fù)荷行駛時(shí)，可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)工作在高效率區(qū)域和較少的排氣污染物。電力單獨(dú)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)在市區(qū)行駛時(shí)，避免發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣污染。發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)混合驅(qū)動(dòng)在大負(fù)荷、高速、加速超車(chē)等需要大功率的狀態(tài)下一、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理3）特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)??兩條驅(qū)動(dòng)路徑并聯(lián)增加驅(qū)動(dòng)功率。動(dòng)力元件比串聯(lián)式混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更小。儲(chǔ)能元件容量要求減小。電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)根據(jù)工況靈活工作。缺點(diǎn)?發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)受路面行駛工況影響。結(jié)構(gòu)和布置復(fù)雜。一、并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理一、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)行星齒輪蓄電池組第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理動(dòng)力流程圖一、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)1）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第二節(jié)混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)與原理2）工作模式在汽車(chē)正常行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率全部用于直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。在全負(fù)荷、加速行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)與蓄電池共同提供動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛。在停車(chē)或滑行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率全部驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)向電池充電。一、混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽