混合動力電動汽車技術及其發(fā)展研究(編輯修改稿)
2024-07-25 00:54 本頁面
【文章內容簡介】 電池充滿，純電池驅動可以行使64km，同時也可在行使中使用發(fā)動機充電。若使用汽油，通過能源轉換后，每升汽油可驅動17 km，超過傳統(tǒng)汽車的2 倍。 （5）BMW X5 X7。BMW X5 是寶馬公司首款搭載其BMW ActiveHybrid 系統(tǒng)的車型。其混合動力形式為ISG+AT，鋰電池包布置在后備箱內，電機串聯(lián)在變速器與發(fā)動機之間，在車頂還配置有太陽能轉化板。BMW ActiveHybrid X7 鋰電池安裝在輪拱之間的行李箱內，維持了寶馬代表性的50∶50 重量分配特點。 （6）奔馳S400 BlueHybrid。奔馳S400 BlueHybrid為奔馳首款搭載鋰電池的量產車型。采用ISG+AT 混合動力模式，采用鋰電池組，梅賽德斯公司將電池組與汽車溫控系統(tǒng)進行整合，采用全新設計的鋰電池單元組、電池管理及檢測系統(tǒng)等。 （7）豐田Prius（普銳斯）。豐田Prius 于1997 年10 月底誕生，是世界上最早實現(xiàn)批量生產的混合動力汽車，其全球銷量早已經超過了100 萬輛。最新一代Prius 混合動力系統(tǒng)采用雙ISG+行星輪系混合動力模式，電池使用200 V 鎳氫電池，豐田Prius 是一款技術非常成熟的混合動力汽車。 （8）本田Civic Hybrid。本田CivicHybrid 車型采用ISG+CVT 混合模式，是本田新一代混合動力系統(tǒng)，發(fā)動機、ISG 與CVT 串聯(lián)起來，橫向布置在機艙內。 國外混合動力汽車技術 美國通用汽車公司掌握成熟的BSG 技術和并聯(lián)混合動力（PHEV）技術；美國福特主要致力于雙ISG+行星輪系混合動力汽車的研發(fā)，技術也已成熟；克萊斯勒面向高端的串聯(lián)式PHEV 研發(fā)，技術趨于成熟。 法國標致雪鐵龍主要面向柴油發(fā)動機的混合動力研發(fā)，主要采用BSG+ISG+AMT+離合器混合形式，技術成熟。德國大眾奧迪的ISG 和PHEV 技術也趨于成熟；奔馳BSG 和ISG 成熟，雙?；旌宪囆驼谘邪l(fā)；寶馬X 系列采用ISG+AT 混合動力形式，7 系混合動力已上市[17]。 日本豐田的雙ISG+行星輪系混合動力技術非常成熟完善，占有大量市場；本田的ISG+CVT 混合動力技術成熟[18]。 總體來看，美國和日本都以汽油混合動力為主，美國以中高端大排量車型的混合動力研發(fā)為主，日本以豐田和本田為代表的ISG+行星輪系和ISG+CVT 為主。而歐洲主要以柴油混合動力車型和少量的低排量汽油混合動力車型為主。3 目前混合動力汽車面臨的主要問題混合動力汽車面臨的主要難點有2 個：（1）電池組系統(tǒng)，包括電池和電池管理系統(tǒng)兩個部分；（2）動力分配裝置和能量管理系統(tǒng)。 電池組系統(tǒng) 電池組系統(tǒng)包括電池和電池管理系統(tǒng)2 部分[19]。 混合動力汽車對電池的要求是存儲量大、功率高、壽命長和充電所需時間短。同時成本要盡可能壓縮，要經濟、實用、高效。鎳氫電池和鋰離子電池是目前主要能達到混合動力汽車和電動汽車對電池系統(tǒng)要求的兩種電池，但它們仍有成本高或壽命短的缺陷。 電池管理系統(tǒng)的作用是實時監(jiān)測電池參數(shù)并評估其使用狀態(tài)（SOC），為駕駛員提供電池狀態(tài)信息；能防止電池過充、過放、過流、過壓、溫度過高，其實時監(jiān)測的精準程度直接決定著動力電池組的使用效率和壽命，一個合格的電池管理系統(tǒng)能夠在充分發(fā)揮電池優(yōu)越性能的同時，保證電池性能，延長電池壽命。同時這也意味著能降低混合動力汽車的行駛成本。 動力分配裝置和能量管理系統(tǒng) 動力分配裝置的作用是將混合動力汽車驅動系統(tǒng)的電機、內燃機以及發(fā)電機結合在一起[20]，實現(xiàn)不同驅動方式的組合，以達到針對不同路況進行不同組合的目的。其要求是能快捷、高效地實現(xiàn)驅動零件的組合和分離。 能量管理系統(tǒng)就是綜合分析電池的荷電狀態(tài)、內燃機（或燃料電池）的最佳工況、電機及發(fā)電機的效率等信息，針對不同路況自動實現(xiàn)不同的最優(yōu)化的驅動組合，使汽車在任何路況下都維持最佳工作狀態(tài)?；旌蟿恿ζ囉捎诩由狭穗姵叵到y(tǒng)，使得其動力分配裝置復雜程度遠高于純燃油動力汽車[21]，事實上，實時地根據(jù)外界情況自動調節(jié)驅動組合極為困難，因此要研發(fā)出高性能的能量管理系統(tǒng)非常具有挑戰(zhàn)性。4 混合動力汽車的發(fā)展前景 無需置疑環(huán)保和節(jié)能汽車已經成為未來混合動力汽車市場發(fā)展的主流方向，一方面世界原油價格持續(xù)攀升，2012 年3 月中國的成品油價格再創(chuàng)歷史新高，宣告油價全面進入“8 元時代”，汽車需求結構發(fā)生著巨大的變化。另一方面，世界主要汽車市場進一步強化汽車燃氣排放的標準，如2012 年歐盟范圍內銷售的所有汽車平均排放量必須低于每公里130 克。因此國內外汽車制造業(yè)企業(yè)普遍認為
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