混合动力电动汽车2.ppt

引导问题2： 混合动力电动汽车的运行模式 根据动力电池与发动机在运行过程中能量供应的主次，混合动力电动汽车主要有两种运行模式： 第一种主要利用动力电池的电能驱动车辆。仅当电池SOC降低于最小限值时，发动机才运行，且保证发动机在最高效率区以输出恒定功率的方式工作，当动力电池SOC升至最大限值时，发动机停机 。这种模式下，发动机的启闭出现在车辆的行驶过程中，较为频繁时，影响发动机的工作效率。 第二种模式下，发动机在行驶过程中起到主要作用，发动机带动发电机工作并尽可能供应车辆行驶所需的电能，同时保持动力电池SOC处于规定范围内。动力电池起负荷调节的作用，仅在制动能量回收、起动、加速条件下发挥作用。这种模式下，电池的充放电量较小，能量损失最小。但发动机不能在最佳转速和负荷下工作，排放差，效率也较低。 引导问题3： 混合动力电动汽车的能量控制策略 根据不同结构形式的混合动力电动汽车特点，其能量管理的侧重有所不同： 1 串联式混合动力电动汽车能量管理控制策略 发动机要经由电动机才能将动力传递给车轮，整车的控制策略目标是使发动机在最佳效率区和排放区工作，主要采用静态逻辑门限控制策略，较为典型的有恒温模式（发动机开关控制策略）、峰值电源最大荷电状态的控制策略 2 并联式混合动力电动汽车能量管理控制策略 实际是在一定约束条件下的燃油与排放的最优控制疸。 引导问题3： 混合动力电动汽车的能量控制策略 3 混联式混合动力电动汽车能量管理控制策略 低速行驶时，驱动系统采用串联式混合动力电动汽车能量控制策略； 高速行驶时，驱动系统采用并联式混合动力电动汽车能量控制策略。 由于混联式混合动力电动汽车能量控制综合了串联式与并联式的特点，因此这也成为了目前应用成功的混合动力电动汽车采用较多结构类型。 此法能较好地实现汽车各项性能指标，使发动机不受汽车行驶状况的影响，保持在最高效率状态下工作或自动关闭，从而有效降低排放。但是这些能量控制策略技术复杂，配套的硬件设计与制造成本也较高。 学习任务 1. 混合动力电动汽车的基础知识 2. 混合动力电动汽车的主要结构形式 3. 混合动力电动汽车能量管理 4. 混合动力电动汽车的关键技术 5. 混合动力电动汽车的实例 引导问题1： 混合动力电动汽车的关键技术有哪些？ 混合动力电动汽车是集整车技术、电力拖动、新能源及新材料等高新技术于一体的高新集成产物。 为实现其高效能、低排放目标，行业内混合动力电动汽车技术发展集中于发动机、动力电池与能量管理、电机及其驱动控制、整车技术等方面。 本田混合动力电动汽车系统演示（视频） 引导问题2： 发动机 由于混合动力电动汽车发动机需要频繁起动或关闭，为满足严格的排放标准，混合动力车用发动机设计目标从传统发动机追求的高功率转向了高效率，将功率的调峰任务交由驱动电机完成。 从发动机技术的发展历史来看，自四冲程内燃机诞生至今，如何提高发动机的效率是发动机工程师们一直努力研究的课题。 目前采用内燃机的混合动力系统基本上都对其发动机进行了重新设计或重大改进。例如丰田的Prius的1.5L汽油机采用高效率、高膨胀比阿特金森工作循环、紧凑型倾斜式挤气燃烧室以及铝合金缸体，并结合了可变气门正时技术 另外，混合动力电动汽车还可以选用燃气轮机、斯特林发动机或燃气发动机等其他热机，利用它们各自的优势，可以构成不同特点的混合动力系统。 引导问题2： 发动机 引导问题2： 发动机 Prius1.5L发动机 丰田CAMRY混合动力版 动力电池必须同时具有高能量密度、高功率密度的特点，以便车辆在加速或爬坡时能提供较大的峰值功率。混合动力电动汽车对动力电池的具体要求如下： 1.大功率充放电的能力。 2.充放电效率。 3.混合动力系统的电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定。 此外，作为车用动力电池，还有一些基本要求电压、质量比能量和体积比能量、免维护性以及成本。 引导问题3： 动力电池与能量管理 目前，镍氢电池和锂离子电池己经可以达到混合动力电动汽车的使用要求，但仍有价格高或寿命不长等缺陷。Prius即采用镍氢电池，国内比亚迪采用其自主研发的锂离子电池，因采用的材料含Fe，其命名为铁电池。 引导问题3： 动力电池与能量管理 丰田公司在最新款插电式Prius首次采用了锂离子电池作为其蓄电池，为整车提供动力。 除了动力电池外，各大汽车公司亦开发了其它类型的混合动力电动汽车储能技术： 1. 飞轮电池。飞轮电池有比能量高、比功率大、充电快、寿命长、无污染等优点，但目前技术难度和成本都较高。 引导问题3： 动力电池与能量管理 飞轮电池的结构 除了动力电池外，各大汽车公司亦开发了其它类型的混合动力电动汽车储能技术： 1. 飞轮电池。飞轮电池有比能量高