【正文】 約。該公司為混合動(dòng)力車用鎳氫電池開發(fā)的主要產(chǎn)品有圓形模塊 ， 8Ah,12Ah；方形模塊 7Ah,25Aho 其中方形模塊優(yōu)于市場(chǎng)上同類產(chǎn)品：內(nèi)阻低、質(zhì)量比功率高（ 1300W/kg）、質(zhì) 量比能量高、低溫性能好。 ECD 全資控股Ovonic, Ovonic 擁有很多關(guān)于鎳氫電池方面的專利，全世界生產(chǎn)鎳氫電池的企業(yè)須得到它的許可才能生產(chǎn)銷售 Cobasys 不僅只是技術(shù)的研發(fā)，而且把研發(fā)的技術(shù)推廣到產(chǎn)業(yè)化的水平。 國(guó)外主要的鎳氫動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)及國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 國(guó) 外主要鎳氫動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè) （ 1） 松下電能有限公司（ PEVE ） PEVE（ Panasonic EV Energy Co.， Ltd）是松下和豐田的合資公司。 （ 4）耐過(guò)充過(guò)放。 桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 21 頁(yè) 共 25 頁(yè) （ 2）循環(huán)次數(shù)多：目前應(yīng)用在電動(dòng)車上的鎳氫動(dòng)力電池， 80%放電深度（ DOD）循環(huán)可以達(dá) 1000 次以上，為鉛酸電池的 3 倍以上。鎳氫動(dòng)力電池具有無(wú)污染、高比能、大功率、快速充放電、耐用性等許多優(yōu)異特性。動(dòng)力電池 的工作循環(huán)次數(shù)是衡量動(dòng)力電池壽命的重要指標(biāo)，對(duì)動(dòng)力電池的使用有直接影響。在 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 中，電池的比功率是最關(guān)鍵的因素，因?yàn)殡姵氐碾姾谋M后可以在內(nèi)燃機(jī)工況下重新進(jìn)行充電。 （ 2） 充放電效率：動(dòng)力電池中能量的 循環(huán)必須經(jīng)過(guò)充電 放電 充電的循環(huán)，高的充放電效率對(duì)保證整車效率具有至關(guān)重要的作用。 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的要求 動(dòng)力電池一般指具有較高的容量和輸出功率的能力，可用作電動(dòng)車輛驅(qū)動(dòng)電源的電池。蓄電池技術(shù)和氫氣的制取、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、成本等嚴(yán)重制約了電動(dòng)汽車和燃料電池汽車的發(fā)展，因而 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 應(yīng)運(yùn)而生。 DSPM 系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制靈活、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、調(diào)速性能好、轉(zhuǎn)矩 /電流比大 ,可實(shí)現(xiàn)各種特殊要求的轉(zhuǎn)矩 /轉(zhuǎn)速特性 ,功率因數(shù)接近于 效率高，是電工學(xué)科近年來(lái)繼開關(guān)磁阻電機(jī)之后又一全新的 研究方向。我國(guó)稀土材料的儲(chǔ)存量為世界第一，釹鐵硼等高性能稀土永磁材料在電機(jī)領(lǐng)域中已得到廣泛應(yīng)用，大大提高了電機(jī)性能，但在SR 電機(jī)上的實(shí)踐才剛剛開始。 雙凸極永磁電動(dòng)機(jī)的簡(jiǎn)介 傳統(tǒng)的開關(guān)磁阻電機(jī)（ SRM）雖然可靠性較高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，單位體積功率與異步電動(dòng)機(jī)相當(dāng)或略高一些，而且在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)都具有相當(dāng)高的效率，但是，從能量轉(zhuǎn)換的觀點(diǎn)看， SR 電機(jī)在定子繞組的一個(gè)開關(guān)周期中，最多只有半個(gè)周期得到利用，電機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)，為避免在電感下降區(qū)產(chǎn)生制動(dòng)力矩，繞組電流的關(guān)斷角不得不較多地提前于最大電感位置，半個(gè)周期都未能得到充分利用。電動(dòng)機(jī)在低速時(shí)應(yīng)具有大的轉(zhuǎn)矩和超載能力。 ，可以達(dá)到 120～ 500V，對(duì)電氣系統(tǒng)安全性和控制系統(tǒng)桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 18 頁(yè) 共 25 頁(yè) 的安全性，都必須符合國(guó)家（或國(guó)際）有關(guān)車輛電氣控制的安全性能的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，裝置高壓保護(hù)設(shè)備。以獲得所需要的起動(dòng)、加速、行駛、減速、制動(dòng)等所需的功率與轉(zhuǎn)矩，使它們達(dá)到與內(nèi)燃機(jī)汽車加速踏板同樣的控制效果。目前，雙凸極永磁電機(jī)的機(jī)理和設(shè)計(jì)控制理論 還有待于進(jìn)一步的研究與完善，不過(guò)它作為 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 的電動(dòng)機(jī)有著潛在的巨大優(yōu)勢(shì)。雖然，汽車工業(yè)是推動(dòng)社會(huì)現(xiàn)代化進(jìn)程的重要?jiǎng)恿?，然而，汽車工業(yè)的發(fā)展也帶來(lái)了環(huán)境污染愈烈和能源消耗過(guò)多兩大問(wèn)題。目前主要采用的交流電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，不管是電機(jī)本身還是它們的控制裝置，成本都比較高，但隨著電動(dòng)機(jī)的電子計(jì)算機(jī)控制和機(jī)電一體化的加速發(fā)展，很多新技術(shù)正逐步運(yùn)用到 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 （ HEV）的電動(dòng)機(jī)上，一旦形成大規(guī)模批量生產(chǎn)，所用電機(jī)乃至整車的成本都會(huì)得到大大降低。在 HEV 下坡或制動(dòng)時(shí)，將汽車慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能，儲(chǔ)存到電池組中去。 電動(dòng)機(jī) 在 HEV 上是以電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作為發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的輔助動(dòng)力，但又必須對(duì)電池組的質(zhì)量和整車的整備質(zhì)量進(jìn)行限制，以減輕 HEV 的總質(zhì)量。而當(dāng)?shù)退傩旭倳r(shí)，或者電腦判定蓄電池組的能量不足時(shí)，也會(huì)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)工作。車內(nèi)的電腦會(huì)根據(jù)不斷變化著的交通條件所需的動(dòng)力情況，隨時(shí)作出反應(yīng)，不需駕車人預(yù)先指令，即自動(dòng)地選擇最為理想的驅(qū)動(dòng)模式；或是由兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行后輪驅(qū)動(dòng)；或是由一臺(tái)內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行前輪驅(qū)動(dòng)；或是內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)驅(qū)動(dòng)。這樣，對(duì)這些組件實(shí)施最優(yōu)控制。此外，變頻器將發(fā)電機(jī)的交流電提供給電動(dòng)機(jī)。混合動(dòng)力系統(tǒng) ECU 監(jiān)控 HV 蓄電池的充電狀態(tài)和溫度。 1)起動(dòng)時(shí)，由電池組分別向車輛前驅(qū)動(dòng)軸、后驅(qū)動(dòng)軸電動(dòng)機(jī)供電直到發(fā)動(dòng)機(jī)可以較高效 率工作時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)并用于驅(qū)動(dòng)車輛前軸； 2)輕載時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，車輛前驅(qū)動(dòng)軸由電池組、電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)； 3)正常行駛時(shí)，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛前驅(qū)動(dòng)軸； 4)全節(jié)氣門開度加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)和兩個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作用于提供車輛驅(qū)動(dòng)行駛功率； 5)減速／制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)模式工作，實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)； 6)電池組充電模式，在車輛正常行駛過(guò)程中，當(dāng)電池組電量偏低時(shí)，應(yīng)對(duì)電池組進(jìn)行補(bǔ)充充電； 桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 15 頁(yè) 共 25 頁(yè) 7)四輪驅(qū)動(dòng)，若前驅(qū)動(dòng)軸出現(xiàn)打滑時(shí)，與該驅(qū)動(dòng)軸相連的電動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)模式工作，吸收發(fā)動(dòng) 機(jī)的部分輸出能量，并轉(zhuǎn)化為電能輸出到與后驅(qū)動(dòng)軸相連的電動(dòng)機(jī)，由電池組實(shí)現(xiàn)功率流之間的分配調(diào)整。 傳統(tǒng)的控制理論對(duì)于明確系統(tǒng)有強(qiáng)而有力的控制能力，但對(duì)于過(guò)于復(fù)雜或難以精確描述的系統(tǒng) ， 則顯得無(wú)能為力。 桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 14 頁(yè) 共 25 頁(yè) 4 混聯(lián)式 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 控制策略概述 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 的 控制策略 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)車在結(jié)構(gòu)上集成了串聯(lián)與并聯(lián)系統(tǒng)，其制方法在同樣也可充分利用它們各種控制方法的優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)力從發(fā)動(dòng)機(jī)輸出到與其 相連的行星架，行星架將一部分轉(zhuǎn)矩傳送到發(fā)電機(jī) ， 另一部分傳送到電動(dòng)機(jī)并輸出到驅(qū)動(dòng)軸。 一種可能的設(shè)計(jì)方式是將串聯(lián)式和并聯(lián)式的所有部件用一個(gè)離合器連接起來(lái)，使車輛在某種情況下以串聯(lián)式工作 ， 在另一種情況下則以并聯(lián)式工作。 桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 13 頁(yè) 共 25 頁(yè) 圖 33 豐田 Lexus RX400h混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理 該車包含了 4個(gè)動(dòng)力源：發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、前輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)和后輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，前 3個(gè)動(dòng)力源通過(guò)行星齒輪連接起來(lái)構(gòu)成多能源的藕合驅(qū)動(dòng)。但這種布置方式將會(huì)比單純的串聯(lián)式或并聯(lián)式增加更多的零部件，導(dǎo)致整車的尺寸增大和復(fù)雜程度增加。目前也有將發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)直接同軸串聯(lián)的新結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，它通過(guò)磁場(chǎng)疊加原理完成動(dòng)力復(fù)合，省略了機(jī)械動(dòng)力復(fù)合裝置。 圖 31 串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu)原理 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu) 及工作原理 （ 1） 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu) 并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、電力驅(qū)動(dòng)或混合驅(qū)動(dòng) 3種工作模式?？刂撇呗缘闹贫ㄊ腔旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車開發(fā)的關(guān)鍵，因?yàn)槠渲苯佑绊懼芰吭谲囕v內(nèi)部的流動(dòng)及整車的性能。 混聯(lián)式 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車分類 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是指采用兩種動(dòng)力源作為動(dòng)力裝置的汽車， HEV至少有一種能量存儲(chǔ)器、能量源或能量轉(zhuǎn)化器可以傳遞電能。這種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車在進(jìn)入車輛和人口密集的城市中心時(shí)，可以關(guān)閉其發(fā)動(dòng)機(jī)以純電動(dòng)方式工作，達(dá)到零排放，到了郊區(qū)時(shí)可重新啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。 3 在汽車制動(dòng)時(shí) ， 控制電機(jī)以發(fā)電機(jī)模式工作進(jìn)行回饋制動(dòng)，將汽車的動(dòng)能或勢(shì)能部分回收。當(dāng)車輛需最大輸出功率時(shí)，電動(dòng)機(jī)可給發(fā)桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 9 頁(yè) 共 25 頁(yè) 動(dòng)機(jī)提供輔助動(dòng)力，因此發(fā)動(dòng)機(jī)功率可選擇較小，燃料經(jīng)濟(jì)性比串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車好。 2）有多種工作模式，節(jié)能最佳，有害氣體排放達(dá)到“超低污染”。 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特點(diǎn) 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 與串聯(lián)式和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車比較，混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)如下： 1）將串聯(lián)式混合動(dòng)力 電動(dòng)汽車和并聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車相結(jié)合，具有兩者的優(yōu)點(diǎn) 。人們?cè)絹?lái)越關(guān)注其他燃料的汽車和電動(dòng)汽車的開發(fā)，電動(dòng)汽車成為最主要的選擇之一。當(dāng)前世界汽車產(chǎn)業(yè)己經(jīng)進(jìn)入成熟發(fā)展期，隨著世界汽車保有量的越來(lái)越大 ， 而減少汽車尾氣排放 ， 不僅關(guān)系到氣候變化 ， 同時(shí)也是未來(lái)汽車企業(yè)增加競(jìng)爭(zhēng)力的重要手段，誰(shuí)能占據(jù)主動(dòng) ， 誰(shuí)就可能成為行業(yè)的領(lǐng)跑者。也就是說(shuō)， 8 年之后 ， 歐盟行駛的各類汽車 ， 氮氧化物排放量將比現(xiàn)在減 少三分之二以上。 雖然，國(guó)外 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 技術(shù)成熟、設(shè) 備先進(jìn)。 歐洲，最具代表的 HEV是法國(guó)的 Berlinge,在性價(jià)比上能與一般汽車相抗衡， 代表了國(guó)際實(shí)用先進(jìn)水平。美國(guó)政府于 1997 年 與克萊斯勒公司、福特公司和通用汽車公司 合作，實(shí)施新型汽車合作計(jì)劃 (PNGV)， 該計(jì)劃制定的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車開發(fā)的目標(biāo)是： 2020年進(jìn)行試驗(yàn)性推廣， 2020年達(dá)到全面商業(yè)化生產(chǎn)。國(guó) III 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，上述車型將暫時(shí)推出市場(chǎng)，但是其中只有小部分車型會(huì)停產(chǎn)，大部分車型還 是會(huì)經(jīng)過(guò)廠家對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的升級(jí)后重新回到市場(chǎng)。研制的混 ISG型混合動(dòng)力轎車 SC7130(玲羊 )轎車的平臺(tái)上開發(fā)，最高時(shí)速可達(dá) 160Km/h,加速性能與同檔次的傳統(tǒng)汽車相當(dāng)，續(xù)駛里程大于 500Km,最大爬坡度 25%，節(jié)油 30%。為應(yīng)對(duì)能源緊缺問(wèn)題問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)性發(fā)展 ， 我國(guó)政府很早就開始重視清潔高效汽車技術(shù)的開發(fā)。此外，從 2020 至 2020 年，歐洲汽車尾氣排放控制將逐漸過(guò)渡到更加嚴(yán)格的歐洲 6 號(hào)標(biāo)準(zhǔn)。 另一方面， 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 在降低汽車有害排放方面的貢獻(xiàn)是顯而易見桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 5 頁(yè) 共 25 頁(yè) 的 ， 然而隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)力度的加大，更嚴(yán)格的汽車尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)運(yùn)而生。其中，混合動(dòng)力 電動(dòng) 汽車就是最杰出的代表 成果之一。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 的研究始于上世界 90 年代。 在這種情況下，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車異軍突起，是目前新型清潔動(dòng)力汽車中最具 有產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化前景的車輛。 氫燃料電池動(dòng)力汽車 (Fuel Cell Electric Vehicle,簡(jiǎn)稱 FCEV),燃料電池是一種將氫和氧的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)換電能的裝置，其最大特點(diǎn)是反應(yīng)過(guò)程不涉及燃燒和熱機(jī)做功。桂 林 航 天 工 業(yè) 院 第 1 頁(yè) 共 25 頁(yè) 淺析混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 控制策略 摘 要 文章 以汽車對(duì)社會(huì)環(huán)境、能源利用等相關(guān)問(wèn)題影響為前提，首先通過(guò) 對(duì) 混聯(lián)式 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 的研究與國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀的簡(jiǎn)單闡述 ， 然后介紹了 混聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車結(jié)構(gòu) 原理 與控制策略，指出控制策略的技術(shù)研究是 混聯(lián)式 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車技術(shù)開發(fā)的核心之一，也是目前 混聯(lián)式 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)與研究的關(guān)鍵所在， 最后