混合动力汽车研究现状和发展趋势VIP免费

混合动力汽车研究现状和发展趋势1绪论1.1混合动力汽车的定义混合动力汽车的定义：使用两种或两种以上不同的储能器，能源或转换器作驱动能源来推进车辆行驶，其中至少有一种能源提供电能的汽车称为混合动力汽车。目前我们通常提到的混合动力汽车HEV(Hybrid-ElectricVehicle）是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上作为混合动力装置。混合动力装置是将发动机做小一点，让一部分动力由电池-电动机系统来承担，既发挥了发动机持续工作时间长、动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点。混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用人力和电力两套装置开动汽车达到节省燃料和降低排放污染的目的，实用的内燃机既有柴油机又有汽油机，但是共同的特点是排量小、质量轻、速度快、排放好。电动系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。混合动力汽车按照能量的合成主要分为串联式和并联式两种。混合动力汽车与纯电动汽车相比，降低了对电池能量密度和容量的要求，减轻了电池部分的质量，有利于提高汽车的质量利用系数；动力性、续驶里程以及乘员的舒适性都得到了保证；无需增加充电设施，易于推广应用。与传统的汽车相比，原动机经常处于最佳工况，降低了排放；能量自动回收，提高了能量利用率；采用纯电动行驶模式，可以在特定的区域实现零排放。混合动力汽车除发动机、电动机、蓄电池等各种单元基础外，重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化，匹配好的系统能达到节省燃料50%、排放下降80%、制动能量回收达到30%。1.2混合动力汽车技术研究的目的和意义目前，在石油资源的渐趋匮乏和传统燃油汽车排放所造成环境污染的双重压力下，如何才能减少汽车对不可再生资源的依赖。据最新数据统计，目前全世界汽车保有量已经达到了10亿辆，平均每6个人就拥有一辆汽车。而在中国，2011年的汽车产销量已经达到1850.51万辆[1]。看到这些庞大的数字，能让我们想到的不仅仅是生活水平的提高，还有能源的短缺和环境的恶化。因此，开发低排放、低油耗的新能源汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务，特别是其他燃料汽车和电动汽车的开发，例如燃料电池汽车（FuelCellVehicle简称FCV）、纯电动汽车（ElectricVehicle简称EV）和混合动力汽车（HybridElectricVehicle简称HEV）。FCV是利用氢、氧在常温下通过电化学反应产生电能来驱动汽车，可以实现零排放。但是FCV目前存在着成本、技术和氢能源基础设施建设等问题，离产业化至少需要十至十五年的时间。EV虽然也是实现汽车零排放的一大途径，但是由于目前动力电池技术上并未取得突破性的进展，而且电动汽车依然存在在续驶里程短和充电时间长等问题。HEV虽然不能实现零排放，但针对以上FCV、EV所存在的问题，HEV在目前环境更具有更强大的优势，是解决未来汽车环境污染和能源问题的重要研究方向，是电动汽车中最具产业化前景的车型，在世界范围内将成为新型汽车开发的热点。2混合动力汽车的分类及其结构、原理2.1混合动力汽车的分类混合动力汽车根据电力驱动系统和内燃机动力系统的布置形式可以分为3类，串联式混合动力汽车SeriesHybridElectricVehicle(SHEV)，并联式混合动力汽车ParallelHybridElectricVehicle(PHEV)和混联式混合动力汽车SplitHybridElectricVehicle(PSHEV)三种。2.2混合动力汽车的结构及原理表2-1典型混合动力电动轿车的结构型式和主要参数车型ToyotaPriuseHondaInsightFordProdigyDCEXS3GMpreceptNissanTino形式混联并联并联并联混联混联发动机四缸汽油机（1.5L43kw102Nm）三缸汽油机（1.0L50kw90Nm）四缸柴油机（1.2L55kw153Nm）三缸柴油机（1.47L55kw165Nm）三缸柴油机（1.3L44kw170Nm）四缸汽油机（1.78L44kw141Nm）电机33kw永磁电机驱动车辆和回馈制动能量10kw起动机发电机一体化电机35kw起动机发电机一体化电机15kw起动机发电机一体化电机25kw3相交流电动机驱动后轴17kw3相交流电动机驱动车辆和回馈制动能量，另一电机起动发电机和给蓄电池充电蓄电池NiMH288VNiMH144VNiMH288VLi-ion150VNiMH350VLi-ion变速器CVT5档手动变速器5档自动机械式6档自动机械式4档自动机械式CVT2.2.1串联...