【正文】 ............... 16 致 謝 .......................................................................................................................... 17 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 18 1 第 1章 緒 論 通 常 所 說 的 混 合 動 力 一 般 是 指 油 電 混 合 動 力 ， 即 燃 料 （ 汽 油 ， 柴 油 ） 和 電 能 的 混 合 。 混 合 動 力 汽 車 的 燃 油 經(jīng) 濟(jì) 性 能 高 ， 而 且 行 駛 性 能 優(yōu) 越 ， 混 合 動 力 汽 車 的 發(fā) 動 機(jī) 要 使 用 燃 油 ， 而 且 在 起 步 、 加 速 時 ， 由 于 有 電 動 馬 達(dá) 的 輔 助 ， 所 以 可 以 降 低 油 耗 ， 簡 單 地 說 ， 就 是 與 同 樣 大 小 的 汽 車 相 比 ， 燃 油 費(fèi) 用 更 小 ， 而 且 ， 輔 助 發(fā) 動 機(jī) 的 電 動 馬 達(dá) 可 以 在 啟 動 的 瞬 間 產(chǎn) 生 強(qiáng) 大 的 動 力 ， 因 此 ， 車 主 可 以 享 受 更 強(qiáng) 勁 的 起 步 、 加 速 。 混 合 動 力 電 動 汽 車 （ H E V ） 將 內(nèi) 燃 機(jī) 、 電 動 機(jī) 與 一 定 容 量 的 蓄 電 池 通 過 控 制 系 統(tǒng) 相 組 合 ， 電 動 機(jī) 可 補(bǔ) 充 提 供 車 輛 起 步 、 加 速 時 所 需 轉(zhuǎn) 矩 ， 又 可 以 存 儲 吸 收 內(nèi) 燃 機(jī) 富 余 功 率 和 車 輛 制 動 能 量 ， 從 而 可 大 幅 度 降 低 油 耗 ， 減 少 污 染 物 排 放 。 所 以 自 從 9 0 年 代 以 來 ， 全 球 刮 起 了 研 究 混 合 動 力 的 風(fēng) 暴 。 在 美 國 ， 克 林 頓 政 府 上 臺 不 久 ， 為 了 開 發(fā) 新 一 代 汽 車 ， 由 美 國 政 府 促 進(jìn) ， 于 1 9 9 3 年 9 月 2 9 日 發(fā) 起 了 新 一 代 汽 車 伙 伴 計(jì) 劃 即 P N G V ， 目 標(biāo) 是 開 發(fā) 低 油 耗 的 混 合 動 力 汽 車 。 隨 著 機(jī) 動 車 保 有 量 的 持 續(xù) 增 長 ，我 國 機(jī) 動 車 污 染 物 排 放 總 量 持 續(xù) 攀 升 。 全 球 因 燃 燒 礦 物 燃 料 而 產(chǎn) 生 的 一 氧 化 碳 、 碳 氫 化 合 物 和 氮 氧 化 物 的 排 放 量 ， 幾 乎 5 0 % 來 自 于 汽 油 機(jī) 和 柴 油 機(jī) 。 通 過 政 府 的 努 力 ， 我 國 城 市 空 氣 質(zhì) 量 總 體 上 也 有 所 好 轉(zhuǎn) 。 近 1 0 多 年 來 ， 世 界 各 大 汽 車 產(chǎn) 業(yè) 集 團(tuán) 陸 續(xù) 投 入 巨 額 資 金 研 發(fā) 電 動 汽 車 技 術(shù) ， 目 前 均 已 從 實(shí) 驗(yàn) 室 開 發(fā) 試 驗(yàn) 階 段 過 渡 到 商 品 性 試 生 產(chǎn) 階 段 ， 并 進(jìn) 一 步 轉(zhuǎn) 向 產(chǎn) 業(yè) 化 批 量 生 產(chǎn) 階 段 。 雖 然 電 動 汽 車 具 有 很 多 優(yōu) 點(diǎn) ， 但 是 它 不 能 取 代 傳 統(tǒng) 的 燃 氣 動 力 模 式 ， 而 混 合 動 力 汽 車 是 目 前 新 型 清 潔 動 力 汽 車 中 最 具 有 產(chǎn) 業(yè) 化 和 市 場 化 前 景 的 車 型 ， 其 發(fā) 展 方 向 是 真 正 零 排 放 、 無 污 染 ， 不 消 耗 燃 油 的 燃 料 電 池 車 輛 。 2 第 2章 混合動力汽車的類型和特點(diǎn) 先 進(jìn) 的 驅(qū) 動 技 術(shù) 是 混 合 動 力 汽 車 取 得 成 功 并 實(shí) 現(xiàn) 其 優(yōu) 越 性 的 關(guān) 鍵 。 這 個 輔 助 動 力 單 元 通 常 采 用 一 臺 發(fā) 動 機(jī) 或 動 力 發(fā) 動 機(jī) 組 。 根 據(jù) 動 力 系 統(tǒng) 的 連 接 方 式 ， 目 前 開 發(fā) 研 制 的 混 合 動 力 汽 車 基 本 上 可 分 為 三 類 ， 即 串 聯(lián) 式 、 并 聯(lián) 式 和 混 聯(lián) 式 。 在 這 種 系 統(tǒng) 中 ， 一 臺 小 型 的 燃 油 發(fā) 動 機(jī) 直 接 驅(qū) 動 發(fā) 電 機(jī) 發(fā) 電 ， 電 能 被 儲 存 于 蓄 電 池 或 傳 給 電 動 機(jī) 以 驅(qū) 動 車 輪 。 圖 21串聯(lián)式 HEV 串 聯(lián) 式 H E V 動 力 傳 動 系 的 組 成 ， 燃 油 發(fā) 動 機(jī) 、發(fā) 電 機(jī) 、 電 動 機(jī) 、 功 率 變 速 器 以 及 蓄 電 池 。由 于 串 聯(lián) 式 H E V 動 力 傳 動 系 中 的 發(fā) 電 機(jī) 與 汽 車 驅(qū) 動 輪 之 間 無 機(jī) 械 連 接 具 有 獨(dú) 立 于 汽 車 行 駛 工 況 對 發(fā) 動 機(jī) 進(jìn) 行 控 制 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 適 用 于 市 內(nèi) 常 見 的 頻 繁 起 步 、 加 速 和 低 速 運(yùn) 行 工 況 ，可 使 發(fā) 動 機(jī) 穩(wěn) 定 于 高 效 區(qū) 或 低 排 放 區(qū) 附 近 工 作 。 3 汽 車 并 聯(lián) 式 H E V 動 力 傳 動 系 的 組 成 ， 包 括 發(fā) 動 機(jī) 、 耦 合 器 、 變 速 器 、 電 動 機(jī) 、 功 率 變 速 器 以 及 蓄 電 池 （ 如 圖 2 2 ） 。 汽 車 行 駛 時 ， 發(fā) 動 機(jī) 與 電 動 機(jī) 可 以 分 別 獨(dú) 立 或 共 同 向 汽 車 驅(qū) 動 輪 提 供 動 力 。 其 驅(qū) 動 系 統(tǒng) 控 制 較 復(fù) 雜 ， 電 池 總 容 量 僅 是 串 聯(lián) 式 的 三 分 之 一 ， 能 量 傳 遞 損 失 小 。 圖 22并聯(lián)式 HEV 綜 上 所 述 ，并 聯(lián) 式 H E V 布 置 方 案 由 于 在 傳 動 系 組 成 及 控 制 方 面 更 接 近 于 傳 統(tǒng) 汽 車 傳 動 系 ，并 且 所 需 的 電 機(jī) 功 率 較 小 ，電 池 組 數(shù) 量 小 ， 整 車 的 價 位 也 較 低 。 典 型 的 混 聯(lián) 式 H E V 動 力 傳 動 系 是 由 電 動 機(jī) 、 發(fā) 電 機(jī) 、 電 動 機(jī) 、 離 合 器 以 及 蓄 電 池 組 成 ， 具 備 了 串 、 并 聯(lián) 結(jié) 構(gòu) 各 自 的 特 點(diǎn) （ 如 圖 2 3 ） 。 同 時 ， 電 池 連 接 到 發(fā) 電 機(jī) 和 電 動 機(jī) 之 間 ， 可 接 受 充 電 或 提 供 輔 助 動 力 。 4 因 此 ， 可 以 說 在 許 多 方 面 ， 混 聯(lián) 式 混 合 動 力 車 綜 合 了 串 聯(lián) 式 和 并 聯(lián) 式 混 合 動 力 汽 車 的 優(yōu) 點(diǎn) 。 在 以 上 三 種 方 式 中 ， 串 聯(lián) 式 混 合 動 力 汽 車 的 污 染 最 小 ， 但 是 能 量 在 傳 遞 過 程 中 損 失 較 大 ， 且 對 電 池 的 要 求 較 高 。 混 聯(lián) 式 混 合 動 力 汽 車 同 樣 具 有 良 好 的 動 力 性 而 且 污 染 與 油 耗 大 大 降 低 ， 因 此 ， 世 界 各 大 汽 車 公 司 紛 紛 開 始 把 注 意 力 投 向 混 聯(lián) 式 混 合 動 力 汽 車 的 研 究 與 開 發(fā) 。動力系統(tǒng)可根據(jù)不同工況選用不同的動力驅(qū)動方式，充分利用兩套動力裝置的優(yōu)點(diǎn) 混 合 動 力 汽 車 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 ： 采 用 混 合 動 力 后 可 按 平 均 需 用 的 功 率 來 確 定 內(nèi) 燃 機(jī) 的 最 大 功 率 ， 此 時 處 于 油 耗 低 、 污 染 少 的 最 優(yōu) 工 況 下 工 作 。 因 為 有 了 電 池 ， 可 以 十 分 方 便 地 回 收 制 動 時 、 下 坡 時 、 怠 速 時 的 能 量 。有 了 內(nèi) 燃 機(jī) 可 以 十 分 方 便 地 解 決 耗 能 大 的 空 調(diào) 、 取 暖 、 除 霜 等 純 電 動 汽 車 遇 到 的 難 題 ?？? 讓 電 池 保 持 在 良 好 的 工 作 狀 態(tài) ， 不 發(fā) 生 過 充 、 過 放 ， 延 長 其 使 用 壽 命 ， 降 低 成 本 。 但 是 ，由 于 混 合 動 力 汽 車 是 在 犧 牲 了 部 分 環(huán) 保 利 益 的 基 礎(chǔ) 上 ，可 以 滿 足 目 前 人 們 對 汽 車 環(huán) 保 的 基 本 要 求 ，在 結(jié) 構(gòu) 上 兩 套 系 統(tǒng) 電 池 / 電 機(jī) 和 內(nèi) 燃 機(jī) 同 時 安 裝 于 本 來 只 裝 一 套 系 統(tǒng) 的 汽 車 上 ，不 僅 加 大 了 汽 車 本 身 的 重 量 ，也 提 高 了 對 整 體 工 藝 及 控 制 等 方 面 的 要 求 ?？? 之 ，混 合 動 力 汽 車 介 于 傳 統(tǒng) 汽 車 和 純 電 動 汽 車 、燃 料 電 池 汽 車 之 間 ，是 一 種 承 前 啟 后 的 ，在 經(jīng) 濟(jì) 和 技 術(shù) 方 面 都 趨 于 成 熟 的 電 動 汽 車 產(chǎn) 品 。 H E V 作 為 多 種 高 薪 技 術(shù) 的 集 成 ， 是 典 型 的 高 薪 技 術(shù) 產(chǎn) 品 ， 集 智 能 化 、 數(shù) 字 化 、 輕 量 化 和 實(shí) 用 化 于 一 體 。 HEV 的 成 敗 關(guān) 鍵 在 于 電 池 ， 電 池 也 是