新能源汽车概论 教案 2.2-1 一、混合动力汽车结构原理.doc
科目
新能源汽车概论
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授课班级
课时
6课时
授课时间
教学方法
讲授法
章节
名称
2.2混合动力汽车一、混合动力汽车结构原理
教学
目标
能够描述串联式混合动力汽车结构原理。
能够阐述并联式混合动力汽车结构原理。
能够阐述混联式混合动力汽车结构原理。
教学重点
和难点
重点
串联式、并联式、混联式混合动力汽车的结构组成。
难点
串联式、并联式、混联式混合动力汽车的工作原理。
教学流程
教学过程
备注
新课引入
目前，常见的混合动力汽车多是指使用内燃机驱动和电力驱动的汽车。其中混合动力汽车关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车的整车性能，那么，你对混合动力汽车了解吗？
教学内容
教学内容
教学内容
一、混合动力汽车结构原理
1.串联式混合动力汽车
串联式混合动力汽车主要由发动机、发电机和电动机、动力电池等部件组成。其中发动机与驱动轮之间并无直接的机械连接，驱动轮只由电动机驱动。在工作过程中，发动机仅用于驱动发电机发电，发电机所发出的电能用于供给电动机来驱动整车行驶，多余的电能存储于动力电池中。驱动系统中只有一种能量传输路线，如图所示。
根据串联式混合动力汽车的结构特点，其具有以下串联驱动模式、联合驱动模式、纯电动模式、能量回收模式四种驱动模式，具体如下。
串联驱动模式在串联驱动模式下，发动机带动发电机产生的电能，直接提供给电动机，用于驱动车辆。其主要用于车辆负荷较大，但车辆所需的驱动功率又不超过发动机的最大功率时。
串联驱动模式
联合驱动模式在联合驱动模式，发动机带动发电机产生的电流直接流向电动机，不经过电池，同时动力电池也向电动机供电。这种模式一般用在车辆再加速、爬坡、大负荷运行等工况下，此时混合动力汽车的动力性达到最大，如图所示。
图联合驱动模式
纯电动模式在纯电动模式，直接由动力电池单独向电动机供电以驱动汽车行驶。主要用在车辆负荷较小、电池电量充足的情况下，此时发动机不启动，如图所示。
纯电动模式
能量回收模式在能量回收模式下，电动机处于于发电模式，将汽车的动能转化为电能存储在动力电池中，以在必要时释放出来驱动汽车行驶。主要用在汽车以较低车速减速或者制动时，如图所示。
能量回收模式
2.并联式混合动力汽车
并联式混合动力汽车有\t/item/%E5%B9%B6%E8%81%94%E5%BC%8F%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E6%B1%BD%E8%BD%A6/_blank内燃机和\t/item/%E5%B9%B6%E8%81%94%E5%BC%8F%E6%B7%B7%E5%90%88%E5%8A%A8%E5%8A%9B%E6%B1%BD%E8%BD%A6/_blank电动机两套驱动系统。它们既可分开工作,也可一起协调工作,共同驱动车辆行驶。并联式混合动力汽车可以在比较复杂的工况下使用,应用范围比较广，通常应用在小型混合动力汽车中。
在并联式混合动力汽车中，如图所示。发动机和驱动电机通过动力耦合器直接与减速机构相连，用来驱动车辆，电机可同时用作电动机或发电机以平衡发动机所受的载荷，使其能在高效率区域工作。在并联式混合动力系统中可采用发动机单独驱动、电动机单独驱动、发动机和电动机联合驱动、再生制动能量回收4种工作模式。
并联式混合动力汽车结构
发动机单独驱动模式当车辆采用发动机单独驱动模式运行时，发动机运转，将燃料的化学能转化成机械能，直接通过动力耦合器驱动车辆行驶。一般这种模式用在车辆高速平稳运行的情况下使用，此时发动机处于高效转速区，燃料的经济性较高。
发动机单独驱动模式
（2）纯电动驱动模式在纯电机驱动模式下，由动力电池组释放电能，经电机控制器将直流电转换为交流电，给驱动电机定子供电，驱动电机将动能转化为机械能驱动车辆行驶。一般这种模式用在车辆刚起步、低速、轻载且动力电池电量充足的情况下使用。如果在市区行驶时，电池完全充满的情况下，则也可选用纯电动驱动方式。
纯电动驱动模式
混合驱动模式在混合驱动模式下，发动机和驱动电机均处于工作状态。此时发动机作为主动力源，驱动电机作为辅助动力源协助发动机工作。一般这种工作模式用在车辆处于加速或爬坡时，两套驱动系统共同工作，提供车辆所需的功率，此时车辆的动力性处于最佳状态。
混合驱动模式
（4）再生制动模式再生制动模式模式下，发电机不工作，驱动电机处于发电模式，将制动或减速时的能量转化为电能并存储在动力电池中，以在必要时释放出来驱动汽车行驶。主要用在汽车以较低车速减速或者制动时，这样可以有效提高整车的续航能力。
再生制动模式
3.混联式工作原理
混联式混合动力汽车在结构上综合了串联式和并联式的特点。其主要由发动机、发电机、功率