新能源车技术讲解1:油电混合动力

碧水孤鹜

当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计表明在占80％以上的道路条件下，一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40％，在市区还会跌至25％，更为严重的是排放废气污染环境。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下，但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍，远未达到人们所要求的数值，现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法，开发了一种混合动力装置（Hybrid-ElectricVehicel，缩写HEV）的汽车。
   油电混合动力概念解析
　　通常所说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料（汽油，柴油）和电能的混合。

　　混合动力汽车是由电动马达作为发动机的辅助动力来来驱动汽车。

　　混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，混合动力汽车的发动机要使用燃油，而且在起步、加速时，由于有电动马达的辅助，所以可以降低油耗，简单地说，就是与同样大小的汽车相比，燃油费用更低。

　　而且，辅助发动机的电动马达可以在启动的瞬间产生强大的扭矩，因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。同时，还能实现较高水平的燃油经济性油电混合动力的优点
1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程较普通汽车更长。
2、因为有了电池， 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。
3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。  
混合动力总成以动力传输路线分类
[串联式混合动力汽车（SHEV）的结构特点]

    SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成。在车辆行驶之初，蓄电池组处于电量饱和状态，其能量输出可以满足车辆要求，辅助动力系统不需要工作，蓄电池输出的直流电经控制器变为交流电后供入驱动电动机、驱动电动机输出的转矩经变速器、传动轴及驱动桥驱动车轮。蓄电池组电量低于60%时，辅助动力系统起动，为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电。当车辆能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量，发动机-发电机组产生的交流电经整流器变为直流电和电池输出的直流电经控制器变为交流电后供入驱动电动机。
   
[并联式混合动力汽车（PHEV）的结构特点]

    PHEV是由发动机与电动机、发动机或驱动电机两大动力总成组成。如图所示，它们采用“并联”的方式组成驱动系统。电动机的动力要与车辆驱动系统相结合，可以：（1）在发动机输出轴处进行组合；（2）在变速器（包括驱动桥）处进行组合；（3）在驱动桥处进行组合。左图是一种电动机的动力在驱动轮处进行组合的驱动轮动力组合式PHEV，其驱动模式为：1）以发动机驱动为基本驱动模式，独立驱动后驱动轮；2）驱动电动机为辅助驱动模式，能独立驱动前驱动轮；在混合驱动时，发动机驱动的后轮动力与驱动电机驱动的前轮动力进行组合，成为混合四驱动模式。  
   
[混联式混合动力汽车（PSHEV）的结构特点]

    PSHEV是综合SHEV和PHEV结构特点组成的，由发动机、电动机或发动机和驱动电机三大动力总成组成。电动机的动力要与车辆驱动系统相适合，可以在变速器（包括驱动桥）处进行组合，也可以在驱动轮处进行组合。上图是一种发动机的动力与驱动电动机的动力在驱动轮处进行组合的方式，其驱动模式为：1）以发动机驱动为基本驱动模式，带动电动机/发动机，并独立驱动后驱动轮；2）以驱动电动机为辅助驱动模式，能独立驱动前驱动轮；3）在混合驱动时，发动机驱动的后轮动力与驱动电动机驱动的前轮动力进行组合，成为混合四轮驱动模式。  

按照车辆对电能的依赖程度分类
轻度/微混合动力
Mild hybrid
电力/燃油所占比例

这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机（一般为12V）上加装了皮带驱动启动电机（也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统）。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机，用来控制发动机的启动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放，但是它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。


代表车型
奇瑞A5 BSG混合动力车
售价：7.48 万元

中度混合动力
Power assist hybrid
电力/燃油所占比例

该混合动力系统同样采用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同，中混合动力系统采用的是高压电机。另外，中混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，目前技术已经成熟，应用广泛。


代表车型
CIVIC HYBRID本田思域混合动力车
售价：26.98 万元

全混合动力
Full hybrid
电力/燃油所占比例

该系统采用了272-650v的高压启动电机，通过车载电池供电，电动机可以在启动或巡航过程中，单独驱动车辆行驶，在加速或者电池能量不足的情况下，再由内燃机单独或者联合电动机驱动车辆。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统的混合度更高。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。


代表车型
一汽丰田普锐斯
售价：25.98-27.98 万元

插电混合动力
Plug-in hybrid
电力/燃油所占比例

插电式混合动力系统，是一种将纯电动系统和现有混合动力系统相结合的产物。由于车辆带有外接插入式充电系统，车辆可以单独利用电动机行驶较长的距离，将内燃机的工作比例进一步缩小，提供更好的节油比例，但会消耗一定的电能。同时，又解决了目前纯电动汽车巡航里程短的问题。但随着电池技术的发展，插电式混合动力仅仅是一种过渡方案。


代表车型
雪佛兰VOLT
售价：尚未上市

roc_pp

请教个问题，BYD的混合动力车是什么状态的呢？

double

学习一下，谢谢楼主共享

WZZ1170

学习一下，谢谢楼主共享

kingle6374

谢谢lz总结 非常好···

sunshinesdly

很好的基础学习 谢谢分享