混合動力汽車原理 混合動力電動汽車的結構及原理

所謂混合動力汽車，是指擁有兩種不同動力源的汽車。這兩種動力源在不同的行駛工況下(如起步、中低速、勻速、加速、高速、減速或制動等)分別或共同工作。)，并且通過這種組合，可以達到最低的油耗和尾氣排放，從而達到節油和環保的目的。更多新能源汽車專業知識在《卓越工程師》，由易到難，由淺入深，全方位學習，薇信關注。

分類和結構原則

1.系列混合動力電動汽車(SHEV)

串聯混合動力系統利用發動機動力發電，從而帶動電機驅動車輪。

其基本結構由電動機、發動機、發電機、高壓蓄電池和變壓器組成。發電機由輸出功率小的發動機準穩態運行驅動，發動機直接向電動機供電，或者在給高壓蓄電池充電的同時運行。因為內燃機的動力是串聯供給電動機的，所以稱為“串聯混合動力系統”。

2.并聯混合動力電動汽車(PHEV)

并聯混合動力系統利用電機和發動機驅動車輪，發動機用于給高壓電池充電。其基本結構由電機、發動機、高壓電池、變壓器和變速器組成。

在并聯混合動力系統中，高壓電池的電能用于驅動電機。因為電機也是做發電機用的，不能一邊發電一邊驅動。動力的流動方向是平行的，所以稱為“并聯混合動力系統”。

3.混聯式混合動力電動汽車

混聯式混合動力利用電機和發動機驅動車輪，電機在行駛的同時也能發電。

根據行駛條件的不同，可以只靠電機的驅動力行駛，也可以是發動機和電機共同驅動。此外，還安裝了發電機，因此可以在行駛過程中為高壓電池充電。基本結構由電動機、發動機、高壓蓄電池、發電機、功率分離裝置和電子控制單元(變壓器、變流器)組成。發動機的動力被動力分離裝置分成兩部分，一部分用來直接驅動車輪，另一部分用來發電，給電機供電，給高壓電池充電。

電機擅長從低速帶發力，發動機擅長高速帶。該系統可通過理想進行控制，在任何情況下都能提供高效的駕駛。

混合動力汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組組成。

控制系統

以計算機為核心的現代計算機技術和自動控制技術廣泛應用于HEV，包括自適應控制技術(MRAC)、模糊控制技術、專家控制系統和神經網絡在內的各種智能控制系統逐步應用于EV、FCEV和HEV，使HEV更加安全、節能、環保、舒適。

能量管理系統采用分級控制：最上層是車輛能量管理系統，統一協調控制所有低端控制器；中間層包括五個低端控制器，分別是發動機控制器、發電機控制器、電機控制器、離合器和制動控制器以及電池能量管理系統(BMS)。最底層是各個執行器，也就是發動機、電機、離合器等部件。

高壓蓄電池

高壓電池組包括高壓電池模塊、電池電腦、系統主繼電器和維修插座，組裝在一個外殼內，布置在后排座椅后面。

電池組的電池部分由28個模塊串聯而成，每個模塊由6節1.2伏的單體電池串聯而成，共計168節單體電池，從中可獲得201.6伏的高電壓。電池計算機將完成以下控制，同時將充電狀態保持在適當的值：

1*4充電狀態管理

為了保證加速等場合的放電，在減速時利用制動反復回收電荷，高壓蓄電池會一直輸出充電狀態信號給高壓蓄電池電腦，電腦會利用充放電電流的累計值，一直將充電狀態值控制在目標范圍內。

1*5冷卻風扇的控制

高壓電池的充放電會引起自身發熱。為了保證電池的性能，控制冷卻風扇的工作模式。

1*6控制外部充電器

指在使用內部充電器充電的過程中，監控電池狀態以確保正常充電的控制。

1*7與空調通信

通過高壓控制計算機，根據空調的要求改變冷卻風扇的工作模式。

1*8電池狀態監控

監控蓄電池的溫度和電壓，當檢測到異常時，通過限制或停止充放電來保護蓄電池。此外，根據需要打開報警燈，并輸出和記憶診斷代碼。

1*9冷卻風扇

當電池溫度升高時，冷卻風扇會根據電池電腦的指令調節風量。此外，空調的工作模式可以根據空調的需要而改變。

冷卻風扇的進風口設置在座椅的右側。從托架吸入的空氣通過風扇被引入電池組的右上方，使得空氣在電池模塊之間從上到下吹動以冷卻電池模塊。冷卻后，完成熱交換的空氣從電池組右下方通過后貨艙右側的排氣管排到后貨艙和車外。

1*10系統主繼電器(SMR)

SMR根據高壓控制計算機的指令接通和切斷高壓電路的電源。加上正負電極的控制，SMR配備了三個繼電器，以確保行動的可靠性。打開高壓系統時，首先打開SMR1和SMR3，然后打開SMR2并關閉SMR1。由于控制電流在開始時流過附加電阻，所以防止了高壓電流突然加到電路上。斷開電路時，依次斷開SMR2和SMR3，高壓控制計算機將確認它們是否已可靠斷開。

維修插頭和逆變器蓋設有聯鎖機構，用于檢測高壓部分的保護狀態，自動斷開系統主繼電器。當聯鎖機構移動時，儀表板上的主報警燈亮起，以通知駕駛員和乘客。聯鎖機構動作后，系統主繼電器每兩次激活一次，恢復高壓電路。

1*11維修插頭

在檢查和維修時，應拔掉維修插頭，并在高壓電池的中間位置斷開高壓，以確保安全操作。