5.2混合动力电动汽车结构（课件）-《汽车文化》同步教学（北京理工大学出版社）

项目五混合动力电动汽车 任务一 混合动力电动汽车概述 任务二 混合动力电动汽车结构 任务三 混合动力电动汽车关键技术 任务四 混合动力电动汽车典型车型 任务二 混合动力电动汽车结构 学习目标 1.了解常见混合动力汽车结构的特点及动力传输路线。 任务二 混合动力电动汽车结构 任务描述 所谓混合动力电动汽车，是指拥有两种不同动力源的汽车。这两种动力源在汽车不同的行驶状态（如起步、低中速、匀速，加速，高速，减速或者刹车等）下分别工作，或者一起工作，通过这种组合达到最少的燃油消耗和尾气排放，从而实现省油和环保的目的。 任务二 混合动力电动汽车结构 资讯分析 以丰田的混合动力汽车PRIUS为例，该车由燃油发动机和电池两种动力，在汽车启动和低于24公里时速行驶时，燃油发动机并不工作，而是由轿车自带的电池提供动力，只有在汽车行驶速度超过24公里/小时的时候，燃油发动机才开始工作；在汽车突然加速的时候，电池就会帮助燃油发动机一起加速；在汽车高速行驶时，电池会为汽车的空调，音响，前大灯和尾灯等汽车辅助设施提供能量，从而减少燃油发动机的负荷；而在汽车减速和刹车的时候，汽车本身为电池进行充电，实现能量的循环使用，并最大限度地保存和节约能源。 任务二 混合动力电动汽车结构 活动1.串联式混合动力电动汽车 这种汽车系统更接近于电动汽车，它由燃油发动机、发电机、电池和电动机等动力装置以串联方式连接组成（如图2-1所示）。在这种系统中，一台小型的燃油发动机直接驱动发电机发电，电能被储存于蓄电池或传给电动机以驱动车轮。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动；负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机；车辆制动或减速时，电动机把驱动轮的动能转化为电能，并通过功率变速器给蓄电池充电。 任务二 混合动力电动汽车结构 活动2.并联式混合动力电动汽车 汽车并联式HEV动力传动系的组成，包括发动机、耦合器、变速器、电动机、功率变速器以及蓄电池（如图2-2）。这种系统更接近于传统意义上的燃油汽车，该系统的发动机和电动机是并列连接到驱动桥上的。汽车行驶时，发动机与电动机可以分别独立或共同向汽车驱动轮提供动力。并联式混合动力汽车主要由燃油发动机提供动力，动力性较好。其驱动系统控制较复杂，电池总容量仅是串联式的三分之一，能量传递损失小。但由于发动机与汽车驱动轮间有直接的机械连接，发动机运行工况不可避免地要受到汽车具体行驶工况的影响，很难在最佳工作区工作，燃油经济性和排放性能均较串联式差。 任务二 混合动力电动汽车结构 活动3.混联式混合动力电动汽车 典型的混联式HEV动力传动系是由电动机、发电机、电动机、离合器以及蓄电池组成，具备了串、并联结构各自的特点（如图2-3）。这种系统包括两条能量传递路线：一是机械能传递路线，发动机输出的机械能可通过机械装置直接驱动车轮；二是电能传递路线，发动机输出的机械能通过发电机转化成电能由电动机驱动车轮。同时，电池连接到发电机和电动机之间，可接受充电或提供辅助动力。 任务三 混合动力电动汽车关键技术 学习目标 1.了解最新混合动力技术发展方向。 任务三 混合动力电动汽车关键技术 任务描述 混合动力系统的研发需要解决很多技术问题，比如控制策略的设计、内燃机燃烧系统的优化、蓄电池的改进、传动系统的匹配设计和新材料新工艺的应用等等。 任务三 混合动力电动汽车关键技术 资讯分析 活动1 48V轻混技术 全世界正在经历一场前所未有的能源变革，这不是什么秘密。世界各地的主机厂必须拿出最最先进的技术来应对严苛的排放标准，以我国为例，要求在 2020年新车的平均百公里油耗不超过 5L 。因此，逐渐换装新能源成了摆在他们面前的最好选择。 但结合目前的情况实事求是地说，由于各方面因素的局限，新能源汽车还没到彻底取代燃油车的时候。同时，传统汽车厂商们当然不愿意轻易放弃花费大量心血设计完成的燃油汽车。面对严格的限排政策，他们急需一个既不把燃油车推倒重来、又能有效降低油耗的好办法，最终选中了48V轻度混合动力系统。 任务三 混合动力电动汽车关键技术 1.什么是48V轻度混合动力系统？ 48V混合动力又被称作 Mild Hybrid （轻混），虽然没有明确的规范划分，但在世界汽车行业中，绝大多数从业者习惯把丰田、福特、通用这类混合动力技术称为“Strong Hybrid”（也就是我们通常广义泛指的混合动力技术，以下简称广义混合动力），像自动启停这种仅需 12V 电压就可以带动的技术称为“Micro Hybrid（微混）” 任务三 混合动力电动汽车关键技术 2.为什么普遍使用的是48V轻混？ 细心的朋友会发现，如今市面上许多车型都采用48V轻混，仿佛达成了某种默契。要说引领48V风潮的，其实是奔驰、宝马、大众、奥迪和保时捷这5家车企。早在2