油电混合动力车的构造、原理、特点(油电混合动力车的构造,原理,特点介绍)

1.油电混合动力车[动力车是指车上装有动力源：蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组等。]的构造、原理、特点

混合动力汽车采用能够满足汽车巡航需要的较小发动机[发动机（Engine）是一种能够把其它形式的能转化为机械能的机器，包括如内燃机（汽油发动机等）、外燃机（斯特林发动机、蒸汽机等）、电动机等。]，依靠电动机或其它辅助装置提供加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率，同时并未牺牲性能。

混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中，当司机踩制动时，这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部分回收这些能量”，并将其暂时贮存起来供加速时再用。

当司机想要有最大的加速度时，汽油发动机和电动机并联工作，提供可与强大的汽油发动机相当的起步性能。在对加速性要求不太高的场合，混合动力车可以单靠电机行驶，或者单靠汽油发动机行驶，或者二者结合以取得最大的效率。比如在公路上巡航时使用汽油发动机。而在低速行驶时，可以单靠电机拖动，不用汽油发动机辅助。即使在发动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能，提供比传统液压系统更大的效率。

2.混合动力汽车的结构与工作原理如何

(1)定义 混合动力汽车（英文为Hybrid Electric Vehicle，缩写为HEV）是指车上装有两个以上动力源，如蓄电池、燃料电池[燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。]、太阳能电池、内燃机。

注：目前混合动力汽车一般是指内燃机，再加上蓄电池的汽车。 （2）结构与工作原理 混合动力动力汽车主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统[动力系统 (dynamical system)是数学上的一个概念。]和电池组等系统构成，具体部件分布如图1-17所示。

HEV采用发动机—发电机和电动驱动系统，发动机的动力保证HEV正常行驶时所需要的基本动力。电动驱动系统作为辅助动力，一般在车辆起动、加速和爬坡时起作用。

此外还能起发电机的作用，使发动机的动能转换为电能，储存到电池组中。 （3）优点 与汽油发动机相比，HEV的发动机能一直保持在最佳工况状态，动力性好，排放量更低，目前主要应用于途锐、凯美瑞、思域、宝马7系和X6等高级轿车中。

3.混合动力的构成部分

混合动力电动汽车[电动汽车(BEV)是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。]的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和电池组等部分构成。 在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作；

电池电量低于60%时，辅助动力系统起动：

由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况，使其排放得到改善。

不是所有的混合动力车辆都要依靠电动发动机、电池和电线。有些车辆是靠液压发动机和蓄能器[蓄能器是液压气动系统中的一种能量储蓄装置。]的联合作用来驱动的。

最近的汽油价格达到了创纪录的历史新高，让站在加油泵面前的消费者胆颤心惊。但是，与重型卡车运输车队的经营者相比，这些消费者的痛苦只能算是小痛小痒了。

从燃料经济性的角度来看，为我们配送包裹和运送垃圾的卡车需要承受几方面的不利冲击。重量就是其中一个重大因素。满载重型运输车辆一般在14000到33000磅的重量范围之间。除重量因素外，很多这类的运输工具还具有燃料燃烧的工作负载循环，它们需要不断地启动和停车。

这类液压混合动力中最激进的型号完全摆脱了传统的机械动力传动系统。在这些车辆上，柴油引擎驱动液压泵[液压泵是液压系统的动力元件，是靠发动机或电动机驱动，从液压油箱中吸入油液，形成压力油排出，送到执行元件的一种元件。]发动机，而液压泵发动机再为高压蓄能器蓄能。蓄能器驱动后轮上的斜轴式液压马达从而驱动车辆。一个低压储备器用于收集液体，然后把液体再送回到第一个液压泵发动机中，这样就形成了一个完整的液压循环系统。

与电动混合动力发动机一样，液压混合动力发动机也有提供再生制动的能力。货物运送车辆和渣土运输车经常要制动刹车，当车辆制动时，液压泵发动机会为高压蓄能器蓄能。当卡车再次启动前行时，储存在蓄能器中的能量可以用来减少柴油引擎的负载。这些能量也可以限制引擎关闭时推进力的迸发，比如说，在室内操作车辆时。

对一般消费者或某些工程师来说，在这样一个电气化程度不断提高的世界里，液压发动机技术看上去有些落伍。但是，液压泵发动机和蓄能器可以提供一种应用扭矩和存储能量可靠的、低成本途径，这也正是混合动力车辆所需要的。并且液压发动机与电动系统相比具有明显的功率密度优势，至少现在是这样。 当今的液压混合动力系统主要有三种方式，并且都处在发展之中。美国环境保护署（U.S. Environmental Protection Agency，英文缩写EPA）交通与空气质量办公室（Office of Transportation and Air Quality，英文缩写OTAQ）的研究者们与Eaton Corp公司、美国西南研究院（Southwest Research Institute，英文缩写SwRI）和其他合作伙伴联合开发了一种混合动力系统。美国环境保护署也与Parker Hannifin公司签订了一个单独合作研发协议，着手液压混合动力方面的设计。

在某些方面，液压混合动力系统与其同伴电动混合动力系统相似。但是，液压系统是使用液压泵发动机蓄能器产生扭矩并存储能量，而不是使用电动发动机、电线和电池。

谈到节能环保的汽车新能源的发展，在中国还往往停留在电动汽车的探索上。的确，全球汽车界在电动车上没有少下功夫，但是到头来都是走进死胡同。在新世纪，汽车发展的技术路线趋于理智而统一：近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放；长远靠资源极为丰富，且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。

中国汽车界和科技界曾对电动车的开**有独钟，主要出于如下考虑：传统汽车中国比发达国家晚了几十年；而电动车全世界还没有大突破，我们现在开始研究，与发达国家站在同一起跑线上，完全可能后来者居上。但是这种“抄近道儿”的傻聪明终于随着美国日本汽车业宣布放弃电动车的研发而走进死胡同。

应该说，中国汽车业的发展思路应该转移到务实而量力而行的方向了。氢动力燃料电池车，是一项必须关注的前沿技术，但仅仅是“关注”即可。而混合动力车的研发倒应该是当务之急。一是混合动力车并非什么远在天边的高科技，又有成熟的商品化车型可借鉴。二是混合动力车特别适合中国大城市交通普遍拥堵，汽车频繁制动的国情，节能治污的效果可以发挥到极致。

其实，如果中国的油价继续攀升或实行燃油税，道路拥堵又难以根本改善，市场的混合动力车的需求就会非常迫切。合资生产或者进口混合动力车，估计很快就会被精明的生产商或经销商提到议事日程。混合动力车将是中国车市的新商机。

4.分析混合动力汽车的工作原理

现代的混合动力汽车是从上世纪90年代末开始逐渐发展起来的。按照其工作方式，大体上可以分为串联、并联和混联三种。

串联式：已经被淘汰

简单地说，串联式混合动力汽车的工作方式就是用传统发动机直接通过发电机为电池充电，然后完全由电动机提供的动力驱动汽车。其目的在于使发动机长时间保持在最佳工作状态，从而达到减排的效果。这种方式的好处是发动机可以不受行驶状态的影响，一直处于最佳工作状态，对于改善排放大有好处，但转换效率偏低。这种方式由于局限比较多，目前已不多见。丰田曾经将这种方式应用在考斯特上，并进行了批量生产。

并联式与混联式：如今混合动力车的主流

所谓并联式混合动力，就是说电动机和内燃机并行排布，动力可以由两者单独提供或是共同提供。在并联混合动力系统中，电动机同时也是发电机，其作用是让发动机尽量靠近最有效率状态，从而达到节油的效果。并联混合动力汽车受电动机和电池能力的限制，仍然要以内燃机为主要动力。但由于保留了常规汽车的动力传递方式，在效率上更高。

混联方式顾名思义就是结合了并联和串联两种形式的优点。其在并联的基础上，将发电机和电动机分离开，这样电动机在运转过程中也能进行充电，使车辆能以串联和并联两种方式工作。目前的混合动力汽车基本属于这两种模式。

5.混合动力轿车分为几种驱动方式

第一类、串联式混合电动汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机的混合动力（电动）汽车。结构特点是发动机带动发电机发电，电能通过电机控制器输送给电动机，由电动机驱动汽车行驶。另外，动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。

第二类、混联式混合电动汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式的混合动力（电动）汽车。结构特点是可以在串联混合模式下工作，也可以在并联混合模式下工作，同时兼顾了串联式和并联式的特点。

第三类、并联式混合电动汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给的混合动力（电动）汽车。结构特点是并联式驱动系统可以单独使用发动机或电动机作为动力源，也可以同时使用电动机和发动机作为动力源驱动汽车行驶。

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