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【干货】混合动力技术及其发展进度研究

2016-06-21 00:06
瑾年Invader
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  当前世界的石油储备量急剧下降,节约石油能源已经成为国际化问题。为了解决石油燃料消耗的问题,国内外汽车行业专家力争寻取新能源代替原始的汽车燃料,从而达到节约石油能源的目的。混合动力技术是20世纪出现的全新技术,发展至今已经成为各大汽车公司节约石油燃料的重要手段之一。由于混合动力汽车具有节能、强动力、适用广泛等特点,从而越来越被广大的汽车爱好者所重视,在全球范围内得到了飞速的发展以及广泛的应用,并且取得了良好的经济效益。

  1 混合动力汽车的分类

  混合动力汽车是指同时装备热动力源与电动力源的汽车,通过混合动力汽车电机的使用,使得动力系统可以按照实际运行工况进行调控,从而起到降低油耗、减少污染的目的。混合动力汽车技术有串联式混合动力、并联式混合动力、混联式混合动力。

  1.1 串联式混合动力汽车

  串联式混合动力汽车通常是由内燃机直接带动发电机发电,所产生的电能经控制单元传送到电池,在经电池传送给电机转化为动能,最后由变速驱动系统来进行汽车的驱动,当发电机功率超过电动机所需功率时,发电机向电池充电;当发电机功率小于电动机所需功率时,电池将额外的电能提供给电动机。如图1所示。串联式混合动力汽车具有系统结构简单、操作方便,可降低燃料消耗、减少尾气排放等优点,但存在着能量损失多、效率低及成本昂贵等缺点。

  1.2 并联式混合动力汽车

  并联式混合动力汽车装有发动机与电动机两套独立系统,可以分别独立地向汽车传动系统提供扭矩。当汽车在加速状态下爬坡时,电动机与发电机可以同时向传动机构提供动力;当汽车速度达到巡航速度时,汽车将仅仅依靠发动机来维持该速度。并联式混合动力汽车具有耗油量小、能量损失小、成本相对较低等优点。但是,由于发动机与驱动轮之间还是机械连接,发动机的效率还是得不到充分的发挥,因此混合度较低,不便于向插电式混合动力过度。

  1.3 混联式混合动力汽车

  混联式混合动汽车变速系统是由串联式和并联式两种变速系统结构结合而成,其中包含了发动机,行星齿轮机构,发电机,逆变器,蓄电池,电动机等,大大的提高了其灵活性以及节能性。在并联式结构的基础上,另外增加一套电动机构,这样就构成了混联式混合动力汽车的变速系统,此时发动机所发出的功率即可以与电动机的功率相复合并且驱动汽车前行,同时还可以将转换成的电能传入蓄电池进行保存,从而实现电能的驱动。它基本包含了串联式与并联式的全部优点,操控更为简单。但动力系统包括发电机及电动机,使得结构更为复杂,成本更加昂贵。

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