发布时间 : 星期四 文章混合动力汽车发展现状及趋势更新完毕开始阅读765eefb926284b73f242336c1eb91a37f011326a
2.混合动力汽车组成及分类
目前世界各国研究开发的混合动力电动汽车有不同的结构型式,根据其驱动系统的配置和组合方式不同,可分为串联式、并联式和混联式3种型式,根据不同能量分类，可分为微混合、轻混合、全混合和插电式混合。根据运行模式的不同可分为单一模式和双模式混合。
2.1混合动力汽车的组成
混合动力汽车主要由三个部分组成，分别为发动机模块，电动机模块和电池模块。每个部分都在动力中起到相当重要的作用。
1.发动机
混合动力汽车可以广发地采用四冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、二冲程内燃机（包括汽油机和柴油机）、转子发动机、燃气轮机和斯特林发动机等。一般转子发动机和燃气轮机的燃烧效率比较高，排放也比较洁净，采用不同的发动机就可以组成不同的混合动力汽车。
2.电动机
混合动力汽车可以采用直流电动机、交流感应电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机等。随着混合动力汽车的发展，直流电动机已经很少采用，多数采用了感应电动机和永磁电动机，开关磁阻电动机应用也得到重视，还可以采用特种电动机为混合动力汽车的驱动电动机，采用不同的电动机就可以组成不同的混合动力汽车。
3.电池
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混合动力汽车可以采用不同的蓄电池、燃料电池、储能器和超级电容器等作为“电池”，一般电池是作为混合动力汽车的辅助能源，只有在混合动力汽车用电动机启动发动机或电动机辅助驱动时才使用。
2.2 混合动力汽车的分类
混合动力汽车有很多种分类，根据驱动、能量、运行的模式均可以分成不同的类别，这些类别有交叉和重叠的地方，但也有其独特之处。
2.2.1根据驱动方式分类
根据驱动方式的不同，混合汽车可以分为串联式、并联式和混联式。主要是在于发动机和电动机的连接方式不同。
1.串联式混合动力驱动系统
图1 串联式混合动力驱动系统 如图1所示，串联式混合动力驱动系统由发动机、电池组、发电机、电动机、控制装置和汽车传动系等组成。发动机带动发电机发出的电能可直接输送到电动机;也可在当蓄电池的荷电状态降到一定范围时对蓄电池充电。电动机从发电机或电池组获得能量,从而产生驱动力矩驱动汽车和提供其它设备所需功率。 串联式混合动力驱动系统的优缺点
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当发动机与驱动轮脱开联系时，发动机是全机械构件，因此，它能运行在其转速-转矩特性图上的任何运行工作点，且可能完全运行在其最大效率区。因电动机具有近乎理想的转矩．转速特性，它不需要多档的传动装置,因此,其结构大为简化,且成本下降。此外，取代一个电动机和一个差速箱的应用，可采用两个电动机分别带动一个车轮的结构。这就如同差速器，既形成两个车轮之间的转速解耦，而且起到用于牵引控制的限制滑移的差速器作用。因为由电传动系所提供的机械上的解耦，可引用简单的控制策略实现控制。
然而，串联式混合动力电驱动系有以下某些缺点： 源于发动机的能量被两次转换（在发电机中，由机械能转变为电能；在牵引电动机中，由电能转变为机械能），发电机和牵引电动机两者的低效率相加，且损耗是显著的。 发电机附加了额外的重量和成本。 因为牵引电动机是唯一的驱动车辆的动力机械，故其必须按满足最大的运行性能需求定制。
2.并联式混合动力驱动系统
图2 并联式混合动力驱动系统
并联式混合动力驱动系统主要由发动机、电机)发电机两大动力总成组成,其功率可以互相
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叠加。当电动机只是作为辅助驱动系统时,功率可以比较小。与串联式结构相比,发动机通过机械传动机构直接驱动汽车,其能量的利用率相对较高,这使得并联式燃油经济性比串联式的高。并联式驱动系统最适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况。由于并联式驱动系统的发动机工况要受汽车行驶工况的影响,因此不适于汽车行驶工况变化较多、较大;相于串联结构式,需要变速装置和动力复合装置,传动机构较为复杂。并联式驱动系统的示意图如图2。 并联式混合动力驱动系统的优缺点
由于发动机保持了与机械驱动系统的机械连接，与串联驱动系统相比，并联式驱动系统发动机通过机械传动机构直接驱动汽车，没有SHEV在热能一电能一机械能的转换过程中能量损耗。其能量的利用率相对较高，这使得并联式的燃油经济性一般比串联的要高；发动机与驱动电机两个动力总成的功率可以互相叠加起来满足汽车行驶的最大功率需求，系统可采用较小功率的发动机与电动机，电池总容量可以比SHEV小，使得整车动力总成尺寸小，质量也较轻；以发动机驱动模式为主要驱动模式，其动力特性更加趋近于内燃机汽车；可利用现有技术，通用性好。
与串联式相对比，并联式混合动力驱动系统具有如下缺点。发动机与驱动系统之间的机械连接，使得发动机的运行工况要受到汽车行驶工况的响，当汽车行驶工况复杂时，发动机可能较多地在不良工况下运行，因此，并联驱动的排放比串联驱动的要差；PHEV增加了变速装置及动力复合装置，使机械传动装置变复杂，增加了整车布置的难度；内燃机工作范围大，效率较低，环境污染较大，噪声大；PHEV的发动机与电力驱动系统两套系统协调工作需要较为复杂的控制
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