并联混合动力电动汽车的工作原理
① 混合动力汽车的工作原理
混合动力汽车的工作原理:
混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。
在车辆行驶之初,蓄电池处于电量饱满状态,其能量输出可以满足车辆要求,辅助动力系统不需要工作。电池电量低于60%时,辅助动力系统起动:当车辆能量需求较大时,辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量;当车辆能量需求较小时,辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时,还给蓄电池组进行充电。由于蓄电池组的存在,使发动机工作在一个相对稳定的工况,使其排放得到改善。
混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机,依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率,同时并未牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中,当司机踩制动时,这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部分回收这些能量,并将其暂时贮存起来供加速时再用。当司机想要有最大的加速度时,汽油发动机和电动机并联工作,提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合,混合动力车可以单靠电机行驶,或者单靠汽油发动机行驶,或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时,可以单靠电机拖动,不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能,提供比传统液压系统更大的效率。
基本定义:
混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV)是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为汽车研究与开发的一个重点。
优点:
1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
2、因为有了电池,可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。
3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现"零"排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。
7、动力性优于同排量的传统内燃机汽车,尤其是在车辆起步加速时,电动机可以有效地弥补内燃机低转速扭矩力不足的弱点,而且有效的减少了汽车内部的机械的噪音。
② 并联式混合动力汽车有怎样的工作原理及特点
所谓并联式混合动力
③ 并联式混合动力车的工作过程和几种工作模式
并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况,尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单,成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。
一是微混合动力系统。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机(一般为12V)上加装了皮带驱动启动电机(也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统)。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机,用来控制发动机的启动和停止,从而取消了发动机的怠速,降低了油耗和排放。从严格意义上来讲,这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车,因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。在微混合动力系统里,电机的电压通常有两种:12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合动力系统。
二是轻混合动力系统。代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统采用了集成启动电机(也就是常说的Integrated Starter Generator,简称ISG系统)。与微混合动力系统相比,轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的启动和停止,还能够实现:(1)在减速和制动工况下,对部分能量进行吸收;(2)在行驶过程中,发动机等速运转,发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节。轻混合动力系统的混合度一般在20%以下。
三是中混合动力系统。本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同,中混合动力系统采用的是高压电机。另外,中混合动力系统还增加了一个功能:在汽车处于加速或者大负荷工况时,电动机能够辅助驱动车轮,从而补充发动机本身动力输出的不足,从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高,可以达到30%左右,目前技术已经成熟,应用广泛。
四是完全混合动力系统。丰田的Prius 和未来的Estima属于完全混合动力系统。该系统采用了272-650v的高压启动电机,混合程度更高。与中混合动力系统相比,完全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。
④ 混合动力汽车原理
以串联混合动力电动汽车为例,介绍一下混合动力电动汽车的工作原理。
在车辆行驶之初,蓄电池处于电量饱满状态,其能量输出可以满足车辆要求,辅助动力系统不需要工作;
电池电量低于 60%时,辅助动力系统起动:
当车辆能量需求较大时,辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量;当车辆能量需求较小时,辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时,还给蓄电池组进
行充电。
由于蓄电池组的存在,使发动机工作在一个相对稳定的工况,使其排放得到改善。
混合动力电动汽车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。
(4)并联混合动力电动汽车的工作原理扩展阅读:
混合动力汽车的分类:
1、串联式混合动力汽车(SHEV)主要由发动机、发电机、驱动电机等三大动力总成用串联方式组成了HEV的动力系统。
2、并联式混合动力汽车(PHEV)的发动机和驱动电机都是动力总成,两大动力总成的功率可以互相叠加输出,也可以单独输出。
3、混动式混合动力汽车(PSHEV)综合了串联式和并联式的结构而组成的电动汽车,主要由发动机、电动-发电机和驱动电机三大动力总成组成。
参考资料来源:网络—混合动力汽车
⑤ 简述并联式混合动力汽车的工作模式
(1)启动/加速模式 车辆启动或节气门全开加速时,发动机和电动机同时工作,共同分担驱动车辆所需的动力,如发动机和电动机分别承担总功率的80%和20%;
(2)正常行驶模式 车辆正常行驶时,电动机关闭,仅由发动机工作提供车辆行驶所需动力;
(3)减速/制动模式 车辆减速行驶或制动时,电动机工作于发动机模式进行再生制动,通过功率转换器给蓄电池充电;
(4)行驶中给蓄电池充电模式 当车辆轻载时,发动机输出功率驱动车辆行驶,同时发动机输出的多余功率驱动以发电状态工作的电机发电而向蓄电池充电。
⑥ 混合动力汽车并联式工作原理
现代的混合动力汽车是从上世纪90年代末开始逐渐发展起来的。按照其工作方式,大体上可以分为串联、并联和混联三种。 串联式:已经被淘汰 简单地说,串联式混合动力汽车的工作方式就是用传统发动机直接通过发电机为电池充电,然后完全由电动机提供的动力驱动汽车。其目的在于使发动机长时间保持在最佳工作状态,从而达到减排的效果。这种方式的好处是发动机可以不受行驶状态的影响,一直处于最佳工作状态,对于改善排放大有好处,但转换效率偏低。这种方式由于局限比较多,目前已不多见。丰田曾经将这种方式应用在考斯特上,并进行了批量生产。 并联式与混联式:如今混合动力车的主流 所谓并联式混合动力,就是说电动机和内燃机并行排布,动力可以由两者单独提供或是共同提供。在并联混合动力系统中,电动机同时也是发电机,其作用是让发动机尽量靠近最有效率状态,从而达到节油的效果。并联混合动力汽车受电动机和电池能力的限制,仍然要以内燃机为主要动力。但由于保留了常规汽车的动力传递方式,在效率上更高。 混联方式顾名思义就是结合了并联和串联两种形式的优点。其在并联的基础上,将发电机和电动机分离开,这样电动机在运转过程中也能进行充电,使车辆能以串联和并联两种方式工作。目前的混合动力汽车基本属于这两种模式。
⑦ 油电混合动力车三种形式的工作原理什么
油电混合动力车三种形式的工作原理分别为:
1、是“并联模式”,其中发动机是主动力,电动机用作辅助动力。该方法主要由发动机驱动,并利用电动机重启时具有强大动力的特性。
当诸如启动和加速的发动机的燃料消耗大时,电动机用于辅助驱动以减少发动机的燃料消耗。这种方法的结构比较简单,只需要在车上加电动机和电池即可。
2、是仅通过低速电动机驱动,并且当速度增加时发动机和电动机的“串联,并联模式”匹配。在起动和低速时,电动机用于驱动车辆。当速度增加时,发动机和电动机有效地共享动力。该方法需要功率共享装置和发电机等,并且结构复杂。
3、是仅由电动机驱动的电动车辆的“串联模式”。该发动机仅用作动力源。汽车由电动机驱动。驱动系统只是一个电动机。然而,因为它还需要安装燃料发动机,它也是一辆混合动力汽车。
(7)并联混合动力电动汽车的工作原理扩展阅读:
中国政府政策分析
1、技术因素分析
(1)全球混合动力核心技术主要是被日本的两家汽车公司所掌握,日系车企的混合动力汽车已经实现了技术的稳定和产品的产业化,仅混合动力汽车全球保有量就已经达到300万辆。而中国车企发展混合动力将无法回避日系车企的技术壁垒。
如果在国家的新能源汽车补贴中对混合动力汽车实行高额补贴,就等于给日系车输血,这是中国政府所不愿看到的。
(2)于此对应的,在电动汽车领域,中国并不比国外差。一份研究报告认为,在传统汽车领域,中国比西方国家落后几十年,但在电动汽车领域,中国与国外处于同一起跑线。以中国庞大的市场需求和低成本优势,在发展电动汽车方面,中国有可能赢得先机。
2、成本因素分析
混合动力汽车和电动力汽车都存在着成本过高的问题,如果没有政府补贴都很难推广;但电动力汽车的后期成本远低于混合动力汽车。
电动力汽车实施补贴后,购买成本大幅下降,几年节约的燃料费用,就可以弥补高出的车价;随着政府补贴政策的落实和加快充电站等基础设施建设,将有越来越多的消费者购买电动汽车。
⑧ 油电混合动力汽车的工作原理
机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展,即集成化混合动力总成系统。 混合动力总成以动力传输路线分类,可分为串联式、
并联式和混联式等三种。
串联式动力:串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成,它们之间用串联方式组成SHEV动力单元系统,发动机驱动发电
机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮,大负荷时由发动机带
动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况况时,发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处于低速、
滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速
运行工况,可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转,通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速
运转的工况,从而提高了发动机的效率,减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换,机械效率较低。
并联式动力:并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不
同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度
,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机,发动机
可以直接通过传动机构驱动车轮,这种装置更接近传统的汽车驱动系统,机械效率损耗与普通汽车差不多,得到比较广泛的应用。
混联式动力:混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机,根据助力装置不同,它又分为发动机为
主和电机为主两种。以发动机为主的形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源;以电机为主的形式中,发动机作为辅助动力源,电机
为主动力源。该结构的优点是控制方便,缺点是结构比较复杂。丰田的Prius属于以电机为主的形式。