第三节--并联式混合动力汽车的主要组成及特点

第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点一、并联式混合动力电动汽车PHEV组成二、并联式混合动力系统结构三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点一、并联式混合动力电动汽车PHEV组成PHEV由发动机、变速器、电动机／发电机、逆变器、电能储存器（蓄电池、超级电容器、轮电池等）、驱动桥等组成。工作时机械能和电能的流动方向如图2-17所示。图中双向箭头表示可以两个方向流动，如电动机／发电机和电能储存器之间的双向箭头表示电动机可以用电能储存器的电能驱动汽车行驶，也可以由汽车带动电动机／发电机发电并储存于电能储存器之中。PHEV的显著特点是采用发动机和电动机驱动系统两套独立机构驱动车轮，发动机和电动机通常通过不同的离合器来驱动汽车。第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点图2-17并联式混合动力电动汽车图2-18并联式混合动力系统组成示意图第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点二、并联式混合动力系统结构并联式混合动力系统典型结构形式之一如图2-19所示。该结构的主要特征是驱动车辆的机械动力主要来自两部分，一是由内燃机通过燃烧燃油将化学能转化成机械能驱动车辆；二是驱动电机通过将动力电池中储存的电能转换成机械能驱动车辆，即内燃机和驱动电机共同参与驱动车辆行驶。动力电池中的电能来源有两部分：一是车辆低负荷运行时，内燃机输出的功率一部分用于驱动车辆，一部分用于驱动电机发电给动力电池补电；二是通过驱动电机能量回收部分电能储存到动力电池中。这种结构对驱动电机输出功率和电池能量要求不高，可根据内燃机和传动装置选择相应的驱动电机和蓄电池，可供选择资源较多。第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点并联式混合动力汽车通常采用能够满足汽车巡航需要的较小内燃机，依靠电动机或其他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，同时并未牺牲动力性能。在传统内燃机汽车中，当驾驶员踩制动时，车辆动能通过摩擦片转换成热量白白浪费掉了。而混合动力汽车却能部分回收这些能量—主要是根据电机和电池的大小，以及制动力分配决定回收能量的多少，这部分回收的能量将被暂时储存起来供加速时或辅助电源使用。由于电动机和蓄电池组的存在，可以充分利用内燃机的最优工作区间，使内燃机工作在一个相对高效的工况，使排放和燃油经济性得到改善。并联式混合动力系统主要有如下几种运行模式：纯内燃机驱动、行车充电、电机助力、怠速充电和能量回收五种。第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足1．PHEV的驱动模式与串联式混合动力汽车不同的是，并联式混合动力汽车采用发动机和电动机两套独立的驱动系统驱动车轮。发动机和电动机可以分别独立地向汽车的驱动系统提供动力，而需要大功率时可用发动机和二次电池共同提供动力，改进了串联系统最大功率不足的缺陷。并联式混合动力汽车比较适合于经常在郊区和高速公路上行驶的汽车。当汽车在市区行驶时，可以只使用二次电池，避免发动机的排气污染。并联式混合动力系统的实例有本田的Insight，日野的HIMR等。第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足2．并联式混合动力汽车的主要优点并联式混合动力汽车的主要优点有两个：其一是具有发动机和驱动电动机两个动力总成，每个动力总成（发动机和驱动电动机）的功率设计为车辆驱动功率的50%～100%即可，因此质量和体积要小很多；其二是基本驱动模式是发动机驱动模式，没有机械能→电能→机械能的转换过程，总的能量转换效率要比串联式高。由于在汽车需要最大输出功率时，驱动电动机可以向汽车提供额外的辅助动力，因此发动机功率可以选择得较小，使汽车的燃料经济性提高。第二章混合动力汽车的构造与原理第三节并联式混合动力汽车的主要组成及特点三、并联式混合动力汽车的驱动模式、优势及不足3．并联式混合动力汽车的不足并联式混合动力汽车的主要不足有两个：其一是由于基本驱动模式是发动机驱动，故需要配备与内燃机汽车相同的传动系统，在总布置上基本与内燃机汽车相同，动力性能接近内燃机汽车，发动机排放的有害气体高于串联式；其二是发动机驱动模式需要装置离合器、变速器、传动轴和驱动器等传动总成，另外还有驱动电动机、动力电池组以及动力组合器等装置，因此使动力系统结构复杂，布置和控制也更加困难。