技术大讲堂:油电混合动力技术详解(转载)_青岛单行线的空间_百度空间
       通常所说的混合动力一般指的都是油电混合动力技术,即燃料(汽油,柴油)和电能的混合,而混合动力汽车则就是由电动马达作为发动机的辅助动力来来驱动汽车。
  
  混合动力汽车的燃油经济性能高,而且行驶性能优越,混合动力汽车的发动机要使用燃油,而且在起步、加速时,由于有电动马达的辅助,所以可以降低油耗,简单地说,就是与同样大小的汽车相比,燃油费用更低。并且由于辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的扭矩,因此,车主可以享受更强劲的起步、加速。同时,还能实现较高水平的燃油经济性。
  
  混合动力车的工作原理:
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  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。
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  以串联混合动力电动汽车为例,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,传统动力系统不需要工作。电池电量低于60%时,传统动力系统起动:当车辆能量需求较大时,传统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,传统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,并且同时降低了车辆的燃油经济性。
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  混合动力车一般均设有可回收制动能量的装置。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浪费掉了。而混合动力车却将这部分能量进行回收,并将其暂时贮存起来供加速时再用。当司机想要有{zd0}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{zd0}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。
  
 
       混合动力系统在不同的条件下有着各自的不同的分类方式,而我们主要是根据混合动力的连接形式与混动力源在动力输出中所占比率这两方面将其分类的。
       首先我们先来看根据混合动力系统的连接方式不同,混合动力系统主要分为以下三类:

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串联式混合动力系统
{dy},串联式混合动力系统。这一系统一般是由内燃机直接带动发电机发电,产生的电能通过控制单元传到电池,再由电池传输给电机并将其转化为动能来驱动汽车。在这种连接方式下,电池就象一个水库,只是调节的对象不是水量,而是电能。它对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节,从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多,轿车上很少使用。

第二,并联式混合动力系统。它有两套驱动系统,即传统的内燃机系统和电机驱动系统。这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。该连接方式结构简单,成本低,本田的Civic混合动力车型采用的是就是这种连接方式。


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第三,混联式混合动力系统。它的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比,混联式动力系统可以更加灵活的根据车辆工况来调节内燃机的输出功率和电动机的运转。但由于结构复杂此种形式的混合动力系统复成本也较高。大家熟悉的丰田Prius采用的就是混联式联结方式。
除了按照混合动力系统的连接方式不同分类外,我们还可以根据在混合动力系统中,电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重,也就是常说的混合度的不同,混合动力系统还可以分为以下四类:
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{dy},微度混合动力系统。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机(一般为12伏)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)。该电动机为发电启动(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:12伏和42伏,其中42伏主要用于柴油混合动力系统。微混合动力系统的代表车型是标致雪铁龙的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。
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丰田Vitz混合动力车型
第二,轻度混合动力系统。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,还能够实现在减速和制动工况下,对部分能量进行吸收;并且在行驶过程中,发动机等速运转所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,它的代表车型是通用的混合动力皮卡车。

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第三,中度混合动力系统。这套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动机。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比轻混合动力系统稍高,可以达到30%左右,并且其目前技术已经成熟,应用广泛。本田旗下混合动力版Accord 和Civic采用的均为这种混合动力系统。

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第四,xx混合动力系统。这种系统采用了272伏至650伏的高压电动机,混合程度更高。与中混合动力系统相比,xx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xx混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。大家熟知的丰田Prius采用的则正是这套xx混合动力系统。


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