混合动力汽车的发展前景研究毕业论文正文

混合动力汽车的发展前景研究毕业论文正文内容摘要：

递 路 线 ， 发 动 机 输 出 的 机 械 能 通 过 发 电 机 转 化 成 电 能 由 电 动 机 驱 动 车 轮。 同 时 ， 电 池 连 接 到 发 电 机 和 电 动 机 之 间 ， 可 接 受 充 电 或 提 供 辅 助 动 力。 图 23混联式 HEV 混 联 式 H E V 布 置 方 案 综 合 了 串 、 并 联 两 种 布 置 方 案 的 优 缺 点 ， 是 一 种 相 对 比 较 完 善 的 动 力 系 统 ， 其 电 池 的 体 积 较 小 、 重 量 较 轻 、 成 本 较 低 ； 发 动 机 总 是 在 最 高 效 率 下 工 作 ， 具 有 很 好 的 燃 油 经 济 性 和 较 低 的 排 放 ， 加 速 性 和 平 稳 性 也 很 好。 4 因 此 ， 可 以 说 在 许 多 方 面 ， 混 联 式 混 合 动 力 车 综 合 了 串 联 式 和 并 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 优 点。 混 联 式 H E V 控 制 系 统 和 机 械 结 构 最 为 复 杂 ， 技 术 难 度 最 大 ， 增 加 了 开 发 和 生 产 成 本 ， 不 过 ， 随 着 控 制 技 术 和 制 造 技 术 的 发 展 ， 现 代 混 合 动 力 汽 车 更 倾 向 于 选 择 这 种 结 构。 在 以 上 三 种 方 式 中 ， 串 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 污 染 最 小 ， 但 是 能 量 在 传 递 过 程 中 损 失 较 大 ， 且 对 电 池 的 要 求 较 高。 并 联 式 混 合 动 力 汽 车 动 力 系 统 的 集 成 度 相 对 较 低 ， 主 要 依 赖 于 发 动 机 提 供 动 力 ， 发 动 机 的 运 转 受 工 况 的 影 响 ， 因 而 燃 料 的 经 济 性 较 差 、 排 放 污 染 情 况 相 对 较 差 、 噪 声 较 大 ， 这 不 符 合 混 合 动 力 车 高 效 率 、 低 能 耗 、 低 污 染 的 基 本 目 标 ， 但 由 于 其 具 有 较 好 的 动 力 性 ， 曾 一 度 得 到 各 大 汽 车 公 司 的 青 睐。 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 同 样 具 有 良 好 的 动 力 性 而 且 污 染 与 油 耗 大 大 降 低 ， 因 此 ， 世 界 各 大 汽 车 公 司 纷 纷 开 始 把 注 意 力 投 向 混 联 式 混 合 动 力 汽 车 的 研 究 与 开 发。 这 三 种 方 式 具 体 的 分 类 比 较 ， 见 表 2 1 表 21 串联、并联、混联三种方式的比较 控制系统 电池 能量传递 效率 燃油发动机 工作效率 环境污染 其他 串联式 控制系统结构比较简单，只要根据蓄电池充电状态决定其运行或停止 对电池要求较高，容量大，增加了电池和汽车重量以及制造成本 动力传递过程中，存在能量转换的损失，降低了能量利用率 发动机的工作不受汽车行驶工况的影 响，总在最佳工况下工作，具有较好的燃油经济性 污染最小 每一动力装置的功率均等于汽车要求的总功率，设备规模较庞大，增加了车辆的成本及机构布置的难度 并联式 动力控制系统及机械切换系统相对较复杂 总容量比串联式小（约为三分之一），对蓄电池的峰值功率要求较低 动力直接传到车轮上，中间环节少，比串联式有更高的能量效率 主要动力还是来源于燃油发动机，但燃油发动机工作范围大，效率较低 污染和噪声较大 结构简单，可把传统车用发动机的最新研究成果应用到混合动力汽车上，节省了研发资金 5 混联式 机械传动系统及控制系统最为 复杂 对电池的依赖小，甚至可以不需要外置充电系统 较高 发动机的工作不受汽车行驶工况的影响，总是在最高效率状态下运转，具有很好的燃油经济性 比并联小 发动机和电动机均可较小。 动力系统可根据不同工况选用不同的动力驱动方式，充分利用两套动力装置的优点 混 合 动 力 汽 车 的 优 点 是 ： 采 用 混 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。 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。 在 繁 华 市 区 ， 可 关 停 内 燃 机 ， 由 电 池 单 独 驱 动 ， 实 现 “ 零 ” 排 放。 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。 可 以 利 用 现 有 的 加 油 站 加 油 ， 不 必 再 投 资。 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。 混 合 动 力 技 术 的 先 进 性 和 实 现 的 现 实 性 ， 节 能 、环 保 效 果 明 显 ，采 用 混 合 动 力 汽 车 是 现 阶 段 解 决 环 保 和 能 源 问 题 最 为 切 实 可 行 的 方 案。 但 是 ，由 于 混 合 动 力 汽 车 是 在 牺 牲 了 部 分 环 保 利 益 的 基 础 上 ，可 以 满 足 目 前 人 们 对 汽 车 环 保 的 基 本 要 求 ，在 结 构 上 两 套 系 统 电 池 / 电 机 和 内 燃 机 同 时 安 装 于 本 来 只 装 一 套 系 统 的 汽 车 上 ，不 仅 加 大 了 汽 车 本 身 的 重 量 ，也 提 高 了 对 整 体 工 艺 及 控 制 等 方 面 的 要 求。 除 了 和 纯 电 动 汽 车（ B E V ） 一 样 受 目 前 蓄 电 池 技 术 的 限 制 之 外 ， 混 合 动 力 的 能 量 来 源 仍 然 是 石 油 ，这 决 定 了 混 合 动 力 不 是 电 动 汽 车 发 展 的 最 终 形 式。 总 之 ，混 合 动 力 汽 车 介 于 传 统 汽 车 和 纯 电 动 汽 车 、燃 料 电 池 汽 车 之 间 ，是 一 种 承 前 启 后 的 ，在 经 济 和 技 术 方 面 都 趋 于 成 熟 的 电 动 汽 车 产 品。 6 第 3章 混合动力汽车的核心技术的应用 汽 车 的 混 合 动 力 技 术 发 展 与 机 械 、 电 气 、 内 燃 机 、 能 源 、 计 算 机 、 汽 车 、 信 息 等 技 术 息 息 相 关。 H E V 作 为 多 种 高 薪 技 术 的 集 成 ， 是 典 型 的 高 薪 技 术 产 品 ， 集 智 能 化 、 数 字 化 、 轻 量 化 和 实 用 化 于 一 体。 其 研 制 和 开 发 的 核 心 技 术 主 要 是 电 池 、 电 动 机 、 电 动 机 控 制 、 电 力 电 子 技 术 、 能 量 管 理 技 术 以 及 车 身 和 底 盘 设 计 等 ， 其 中 前 4 项 是 混 合 动 力 汽 车 的 发 展 瓶 颈。 HEV 的 成 败 关 键 在 于 电 池 ， 电 池 也 是 一 直 制 约 混 合 动 力 汽 车 发 展 的 关 键 因 素。 H E V 在 匀 速 行 驶 时 ， 由 发 动 机 提 供 能 量 ， 电 池 组 基 本 上 处 于 不 充 不 放 的 状 态 ； 汽 车 行 驶 需 要 大 功 率 时 ( 如 加 速 、 爬 坡 、 高 速 等 ) ， 电 池 组 放 电 ， 释 放 能 量 ； 汽 车 行 驶 需 要 小 功 率 时 ( 如 低 速 、 停 车 等 ) ， 电 池 组 充 电 ， 积 蓄 能 量。 与 E V 不 同 ， H E V 电 池 连 续 工 作 时 间 短 ， 对 电 池 容 量 要 求 不 高 ， 而 对 功 率 要 求 较 高。 另 外 H E V 电 池 S O C 工 作 范 围 在 5 0 % 左 右 ， 波 动 一 般 不 超 过 2 0 %。 这 是 因 为 H E V 要 求 电 池 留 有 足 够 的 余 量 ， 以 保 证 车 辆 制 动 时 可 以 充 分 吸 收 能 量 ， 并 不 致 使 电 池 过 充 后 降 低 寿 命 ， 甚 至 破 坏 电 池。 H E V 和 E V 用 电 池 的 主 要 性 能 指 标 有 质 量 比 能 量 、 体 积 比 能 量 、 质 量 比 功 率 、 价 格 和 循 环 寿 命 等。 为 了 确 保 H E V 合 理 的 行 驶 性 能 ， 对 其 能 源 系 统 有 如 下 要 求 : 高 比 能 量 ( 确 保 H E V 达 到 合 理 的 行 驶 里 程 ) ； 高 比 功 率 ( 确 保 加 速 和 爬 坡 性 能 ) ； 寿 命 长 、 免 维 护 、 充 电 快 、 效 率 高 ( 提 高 车 辆 的 使 用 效 率 和 接 受 制 动 回 输。