混合动力汽车的分类、结构及工作原理
一、混合动力汽车的分类
(1)结构分类
1.串联式混合动力汽车;汽车的动力是通过电机提供的,车辆行驶时电机需要的电是通过动力电池提供或者是通过内燃机发电提供的,也可以动力电池和内燃机驱动发电机同时给驱动电机供电。将动力电池和发电机两种动力源的功率汇合在一起的是一台由电力电子技术的可控电耦合装置。串联式混合动力汽车可以通过驾驶员的功率需求和驾驶方式来改变驱动系的运行模式。
2.并联式混合动力汽车;并联式的混合动力汽车的驱动是由内燃机直接给汽车提供动力的,驱动轮的动力是由内燃机给予的,电动机则仅仅只是起到辅助发动机输出动力的作用。内燃机和电动机的功率是由一个耦合装置耦合在一起的,并且将其传到驱动轴上。
3.混联式混合动力汽车:混联式的混合动力汽车不单单是通过发动机以及电机分别驱动汽车行驶,同时发动机也可以使发电机发电然后将发出来的电提供给电机,用来驱动汽车的行驶。
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(2)混合度分类
1.轻度混合动力汽车:轻度混合动力汽车又可以称为轻型混合动力汽车。轻度混合动力汽车其电动的占比比较低。驱动电机的功率占整车总功率的0%~10%。但是轻度混合动力系统可以实现利用电机控制发动机的启停,车辆在制动与下坡时,可以实现能量的回收。发动机的功率在车轮驱动需求和发电机发电需求之间进行调节。
2.中度混合动力汽车:中度混合动力汽车中驱动电机的功率占整车总功率的15%~45%。没有内燃机的帮助,驱动电机提供的动力无法单独驱动车辆高速行驶。轻度混合动力汽车使用的高压电机只能在缓慢起步或低速行驶时提供车辆所需的动力。当车辆在大负荷工况时,发动机和电机同时驱动车轮,在汽车需要更大动力时“推”车,从而提高车辆的起步和加速性能。目前一般轻度混合动力系统采用48v电气系统。48v电气系统能够驱动水泵、油泵、空调压缩机等,减轻了发动机的负担,从而达到节省燃油的目的。
3.重度混合动力汽车: 重型混合动力汽车的重型驱动电机的功率占车辆总功率的45%以上。重度混合动力汽车采用270~650V电机,重度混合动力汽车系统一般是两个电机,其中一台
电动机充当发电机。而且,他的电动机一般是独立放置的,而不是在发动机和变速器之间。重度混合动力汽车的电机由车载动力电池供电。重度混合动力车辆可以在车辆的起动或巡航期间单独驱动。在加速或动力电池能量不足的情况下,发动机仅单独工作或与电机一起工作,驱动车辆行驶,其纯电续航里程更长。
(3)其他分类
左转弯待转信号1.插电式混合动力汽车:插电式混合动力汽车可以通过外部电源为汽车的动力电池充电。插电式混合动力汽车可以纯电动驱动车辆行驶,一般纯电动行驶距离比较长。插电式混合动力汽车具有车载充电器,插电式混合动力汽车的电机功率与纯电动汽车相差不大。动力电池的容量要小于纯电动汽车的容量。
二、混合动力汽车结构及工作原理
1.串联式混合动力汽车工作原理
发动机和电动机以串联的形式组成动力单元。电机驱动车辆的行驶动力来源动力电池储存的电能,发动机的动力不参与直接驱动。完全用来驱动一个发电机发电,当电量充足,低
速低,符合运行时进入纯电模式。电机的动力来源依靠动力电池工作,当电量达到一定的值,发动机会驱动发电机给电池组充电。当车辆在加速或高负荷情况下,由发电机以及电池组一同为电机供电。显而易见的好处是可以完全舍弃变速箱和起步离合器,频繁的加减速不会增加油耗,发动机不会受到路况影响,维持在高效工作区间。
同时驱动系有多个运行模式,可以根据行驶条件和驾驶意图来选择适当的运行模式。
(1)混合供能模式:是汽车需要大功率来带动汽车行驶时,单纯用电达不到汽车所需要的功率,发动机/发电机组和峰值电源一同向驱动电机供能。
(2)发动机单独牵引模式:这种模式动力电池不给与驱动电机提供能量,由发动机给与驱动电机所需的能量,电动机在这个时候就是发动机与驱动轮之间的电动变速器。
新嘉年华1.0t(3)电动机单独牵引模式:发动机不给与驱动电机供能,驱动电机所需要的能量全由动力电池提供。长安福特多少钱
(4)回收模式:在车辆在制动、减速或者下坡的时候,驱动电机提供发电的作用,将车辆的部分动力转变为电能,回收系统给动力电池充电节省能量。
2.并联式混合动力汽车工作原理
并联式混合动力汽车动力来源有两个一个是内燃机驱动车辆;二是动力电池为驱动电机提供能量驱动车辆行驶。也可以共同给车辆提供动力驱动车辆行驶。其在车辆低负荷运行时发动机可以在驱动车辆的同时,分一部分输出功率给电机作为发电机给动力电池充电。也可以通过能量回收给动力电池充电。
并联式混合动力汽车各驱动模式;
(1)发动机单独牵引模式:发动机提供全部动力,驱动电机关闭。
(2)电动机单独牵引模式:电动机提供全部动力,发动机关闭。此模式一般是在车辆起步、车速较低的时候,这时发动机的效率很低。
(3)发动机牵引电池充电模式:其在提供车辆行驶所需的动力时,同时额外一部分输出功率给电机转化为电给动力电池充电。
(4)混合模式:当需要较大力驱动时,发动机和驱动电机同时提供动力,一般是在加速或者高速行驶时。
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(5)回收模式:车辆在制动或者下坡,电机提供发电的作用,将车辆的部分动力转变为电能,回收系统给动力电池充电节省能量。
3.混联式混合动力汽车主要有
发动机的功率,一部分通过动力合成器到传动装置,驱动车辆;一部分到发电机进行发电。发动机产生的电能分配给动力电池组或电动机。电动机从发电机或动力电池组得到电能,产生驱动功率,通过动力合成器到传动装置,驱动车辆。
混合动力汽车各驱动模式;
(1)发动机单独牵引模式:仅有发动机向车辆提供驱动功率,动力电池既不从传动系统中获取能量也不提供电能。
(2)电动机单独牵引模式:车辆由动力电池组通过功率转换器向电动机供电,通过动力合成器电动机提供驱动功率。
(3)混合模式:车辆由动力电池、发动机一同提供能量,并通过动力合成后,向机械传动装置提供动力。
(4)再生制动模式:通过在制动或下坡时消耗车辆本身的动能产生电功率,向动力电池组充电。
(5)发动机牵引电池充电模式:发动机驱动车辆行驶,同时向动力电池组提供充电功率。此时,发动机的功率由动力合成器分成2路,一路驱动车辆行驶,一路发电。
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