混合动力汽车特点和分类介绍

混合动力汽车特点和分类介绍
第一篇:混合动力汽车特点和分类介绍
混合动力汽车特点和分类介绍
混合动力汽车是指装有内燃机与电动机两种动力的汽车。混合动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机,其目的是减少汽车的污染,提高纯电动汽车的行驶里程。混合动力汽车有串联式和并联式两种结构形式。 复合动力汽车(亦称混合动力汽车)是指车上装有两个以上动力源,包括有电机驱动,符合汽车道路交通、安全法规的汽车,车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。
混合动力汽车的优缺点:
混合动力车的优点
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。复合动力电动汽车有两种基本的工作方式,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。混合动力驱动汽车的缺点:
有两套动力,再加上两套动力的管理控制系统,结构复杂,技术较难,价格较高。由于“新一代汽车伙伴合作”(P NGV)计划的推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不
同组织进行成百种方案的筛选、比较,认为采用复合动力是实现中级轿车百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。
混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子
日本丰田汽车公司1997年12月宣布将复合动力电动轿车 P rius投入小批量商业化生产,该车自重1515kg,装用顶置凸轮轴四缸,1500cc排量汽油机,最大功率42.6kW/4600r/min,带永磁无刷发电机,驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW,采用氢镍电池,实现串并联控制方式,百公里油耗为3.4L,比原汽油车减少了一半,C O2排量也相应减少了一半,C O、HC、NOX仅为现行法规允许值的10%,售价每辆216万日元(约15000美元)。
美国克莱斯勒汽车公司1998年2月在底特律展出第二代道奇无畏 ESX2型复合动力电动轿车,该车装用1500cc排量直喷柴油机带发电机,采用铅酸电池,交流感应电机驱动,铝车架,复合材料车身,自重1022kg,百公里油耗降至3.4L。2000年通用,福特,戴姆勒•克莱斯勒已开发出100公里油耗已达到3升汽油或接近3升汽车的样车,只是价格仍较贵。按照内燃机与电动机联接方式的不同,混合动力汽车分为串联型、并联型和串并联型三种。
混合动力汽车既能减少汽车对环境的污染,又能延长续驶里程。
大众汽车公司曾在高尔夫轿车上安装一套柴油机电动机驱动系统。在相当于柴油机飞轮的位置安装一个6KW的紧凑型感应电动机,在柴油机侧和变速器侧各装有自动操纵的离合器。当柴油机侧的离合器处于分离状态时,轿车由电力驱动。当轿车由柴油机驱动时,柴油机侧的离合器接合。此时感应电动机的转子起飞轮作用,而且该电动机还作为起动机和交流发电机使用。
由于两种动力装置分别用于各自最适宜的工作条件,因此,这套混合动力驱动系统的燃油经济性非常好,综合排放水平非常低。与一般装有柴油机的高尔夫轿车相比,柴油消耗降低62%,有害排放物减少40%~60%,在夜间为电池充电需要12~16kW•h。
混合动力车的分类
串联型混合动力汽车最简单,内燃机带动发电机发电,发出的电供给电动机用来驱动车辆行驶。若有剩余,则对蓄电池充电。在需要大功率输出时,发电机和蓄电池同时向电动机供电。显然,串联型混合动力汽车有着与燃油汽车一样的续驶里程。
并联型混合动力汽车采用内燃机和电动机两套各自独立的驱动系统。内燃机可以单独驱动车辆,电动机也可以单独驱动车辆,内燃机与电动机还可以联合驱动车辆,当内燃机输出的功率大于驱动车辆所需要的功率或者再生制动时,电动机工作在发电机状态,将多余的能量转化为电能充入蓄电池。显然,并联型混合动力汽车可以减少汽车尾气的排放和燃油消耗。
串-并联型混合动力汽车同时具有串联型和并联型的特点,但是结构复杂,成本高。作为混合动力汽车的实例,一种新型并联型混合动力汽车的驱动系统,该系统中采用二自由度行星齿轮机构作为减速器。当汽车满载加速行驶时,内燃机和电动机同时工作,共同提供汽车所需动力;当汽车等速或轻载行驶时,汽车所需动力主要由电动机提供,电动机通过二自由度行星齿轮机构减速,这时内燃机只提供最小转矩和最小功率;汽车在市郊行驶时,仅内燃机工作,电动机不工作,行星齿轮机构的齿圈被锁死,这时行星齿轮机构只有一个自由度。
第二篇:汽车混合动力技术
汽车混合动力技术
摘要:在最近的一个时期,汽油和柴油仍是汽车的主要能量来源,新能源汽车近期需要解决的方案是传统内燃机新技术和替代燃烧汽车,中期方案是混合动力汽车降低油耗和排放,远期方案是纯电动汽车和燃料电池汽车。虽然新能源汽车提供了使用燃料的燃料汽车、混合动力汽车,以及利用车载氢燃料电池发电和电动系统的燃料电池汽车等多元化选择,但是由于现在的技术发展水平,因此寻多元化的替代燃料,开发更接近市场的混合动力技术,是目前开发可替代能源的最切实可行的一步。而纯电动车和氢燃料电池由于其技术仍难取得革命性突破,难以成为汽车行业的近期发展目标。且当今社会形势,混合动力可以比较好的解决燃油消耗问题和污染问题,所以会主要介绍混合动力的优势性和可行性。
关键词:新能源汽车; 燃料电池;混合动
Abstract: On a recent period, gasoline and diesel car is still the main energy source, new energy vehicles recent needs to solve the scheme is solely internal-combustion-engine powered new technology and alternative burning cars, intermediate scheme is hybrid cars reduce fuel consumption and emissions, long-dated scheme is pure electric cars and fuel
cell vehicles.Although the new energy vehicles provides the use of fuel fuel automobile, hybrid cars, and the use of on-board hydrogen fuel cell power and electric system of fuel cell vehicles etc multiple choices, but because the technology now development level, so looking for diversified development of alternative fuels, closer to the market, the hybrid technology is now developing alternative energy of the most feasible step.And pure electric cars and hydrogen fuel cells due to its technology is still difficult to obtain a revolutionary breakthrough, difficult to become automobile industry's recent development goals.And today's society situation, hybrid can good solve problems and fuel consumption pollution problem, so will mainly introduces the hybrid's superiority and feasibility.Keywords:New energy vehicles;Fuel cell keywords;Hybrid technology
引言
混合动力车是汽车使用两个或两个以上不同的动力源来推进车辆行驶的车辆,混合动力汽车的英文缩写是HEV。HEV的基本结构是在电动汽车(EV)和燃料电池电动车(FCEV)的基础上增加一套辅助动力系统--动力发电机组或某种原动机。原动机可以是内燃机、燃气轮机等热机。
1混合动力的分类
根据混合动力驱动模式,混合动力系统主要分为以下三类:一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般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转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下,电池就象一个水库,只是调节的对象不是水量,而是电能。电池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。二是并联式混合动力系统。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。三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统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地根
据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂,成本高。Prius采用的是混联式联结方式。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: 一是微混合动力系统。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。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。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。

本文发布于:2024-09-25 18:27:42,感谢您对本站的认可!

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