混合动力发展

混合动力发展（通用9篇）

1.混合动力发展 篇一

2014年中国混合动力汽车发展展望

智研数据研究中心网讯：

内容提要：混合动力车辆已成为一股不可阻挡力量，在改变着汽车产品的结构和构成，并大量的走向实用化。

大家都知道，我国的石油仅占世界石油资源的2%，而我国人口数量却占世界总量的22%，那么我国的人均石油资源仅占世界的1/10，在这样的情况下，我们必须想办法节约能源，减少我国大量汽车所消耗的资源，混合动力汽车是一个时代的产物，这是其一。其二，汽车业的发展给环境保护带来比较大的压力，汽车不仅是废气的排放，而且噪声都会影响我们城市的环境，发展混合动力汽车，环境污染可以减轻，为我们提供一个更好的生存环境作出进一步的贡献。其三，汽车业是我们国家经济发展的一个重要的支柱。

混合动力车辆已成为一股不可阻挡力量，在改变着汽车产品的结构和构成，并大量的走向实用化。据预测，世界汽车市场上，混合动力车2013年将达130万辆，2015年将在世界汽车市场占15％，2020年占25％，这是相当大的比例。我们粗略估计，2020 年全球汽车如果产量在1亿辆，那么，混合动力车将是2500 万辆了。总之，混合动力车辆在相当一段时间内前景广阔，并受市场欢迎，逐渐成为汽车行业的主导产品。

内容选自智研数据研究中心发布的《2013-2017年中国混合动力汽车供需预测与战略咨询报告》

2.混合动力发展 篇二

近年来,随着PM2.5和雾霾事件的频发,机动车尾气排放问题越来越受到人们的关注。同时,石油属于不可再生资源,如何减少汽车对传统石油燃料的依赖,对于建设资源节约型社会至关重要。因此,面对环境污染和资源日益短缺的双重压力,电动汽车成为国内外研究的重点。但是,目前电动车的技术难点如充电时间长、行驶里程短、充电桩配套设备不完善等,使得电动汽车在短期内很难广泛普及。在此情况下,能够降低油耗同时减少尾气排放的混合动力电动汽车异军突起,成为国内外企业开发的热点。

混合动力电动汽车(Hybrid-Electric Vehicle)是指车辆驱动系统由最少两个能同时运转的驱动系统联合驱动的车辆,车辆在行驶过程中的驱动力根据实际情况决定是由单个驱动系统提供还是共同提供。一般的混合动力汽车为油电混合动力汽车,驱动系统由传统内燃机(柴油机或汽油机)和电动机组成,通过驱动系统之间的良好匹配和优化控制,达到低排放和低油耗的目的。

1 混合动力电动汽车的分类

混合动力电动汽车按动力系统布置分为串联式混合动力汽车(SHEV)、并联式混合动力汽车(PHEV)和混联式混合动力汽车(PSHEV)。

1.1 串联式混合动力汽车(SHEV)

串联式混合动力系统中发动机、发电机和电动机为串联连接,如图1所示。车辆行驶过程中,发动机在最佳工况点附近运转,避免了怠速和低速工况,能够提高传递效率和降低尾气排放;发电机将发动机的机械能转化为电能传递到电动机或电池组,电动机为车辆行驶提供驱动力。在串联式混合动力系统中,电力驱动是唯一的驱动模式,但是能量由发动机输出到最终转化为驱动车辆行驶的驱动力,中间经过多次能量形式的转换,损失较大,降低了整车的燃油经济性。

串联式混合动力系统结构简单,无需使用离合器和复杂的变速器,提高了车辆行驶的稳定性和乘客的舒适度,同时串联式混合动力系统无需应对城市内行驶频繁的起停、低速或怠速工况,因此目前应用串联式混合动力系统最广泛的车型为城市公交用车或大中型巴士。

1.2 并联式混合动力汽车(PHEV)

并联式混合动力系统中发动机和电动机分别属于两套系统,如图2所示。发动机或电动机根据实际工况可同时或单独为车辆行驶提供驱动力。在并联式系统中,电动机在功能上可以作为电动机或发电机,用以平衡发动机所受的载荷,使发动机长期在稳定高效的工况下工作。由发动机输出的能量可直接传递至驱动桥上,因此减少了能量传输过程中的损耗,提高了系统的效率,保证了良好的燃油经济性。由于车辆中存在两套动力系统,且发动机与驱动桥是机械连接,需要传统汽车中的变速和减速装置,因此并联式混合动力系统结构更加复杂,生产成本高。

1.3 混联式混合动力汽车(PSHEV)

混联式混合动力系统如图3所示。混联式混合动力系统是一种结合了串联式和并联式的综合驱动系统,能够充分发挥串联式和并联式的优点,以达到能量传递效率更高、尾气排放更低的目的,被认为是目前最理想的混合动力系统。混联式混合动力系统由发动机、电动机、发电机3大动力总成组成,系统工作时,由发动机输出的机械能一部分通过机械传动直接传递至车辆驱动桥,另一部分传递至发电机转化为电能,由发电机输出的电能传递至电动机或电池组,电能又由电动机转化为机械能通过动力复合装置传递至驱动桥。目前一般的动力复合装置多以行星齿轮为基本构造,当车辆起步或低速行驶时,发动机关闭,仅由电动机提供动力输出;当汽车高速行驶时,发动机运行,同时根据实际工况需要,发电机承担发电或调速的作用;当车辆制动时,系统也能够将机械能转化为电能储存在电池组中。

2 混合动力汽车国内外发展现状

2.1 国内发展现状

传统汽车领域,中国与发达国家始终存在很大差距,而在纯电动车领域,中外几乎处在相同起跑线上,这对于我国汽车行业是一个实现赶超的契机。混合动力汽车是从传统汽车向纯电动汽车的过渡车型,因此我国十分重视混合动力汽车的基础与工程应用研究。早在10年前,国家就组织相关部门进行校企联合合作研究,确立了燃料电池汽车(FCEV)、混合动力电动汽车(HEV)和纯电动汽车(BEV)3个重点研究方向,又确定了动力控制系统、驱动控制系统和电池及其控制系统3个研究重点,并且国家“863”计划中明确包含要突破混合动力汽车一些关键技术难点,在这种有利情况下,中国混合动力汽车的一些重大发展与创新是可以预见的。国产有代表性的先进的混合动力汽车有:

(1)比亚迪秦:其配备有1.5Ti的缸内直喷先进发动机,峰值功率达到了113kW/5 200r/min,峰值扭矩为240N·m/(1 750r/min~3 500r/min),由比亚迪自主开发生产的13kWh铁电池组可以给驱动电机提供的峰值功率为110kW。发动机和电池组二者同时工作时,输出的最大功率达到了217kW,最大扭矩为440N·m。当转换为纯电动驱动模式时,秦的续航里程达到了70km,在仪表盘上有电量显示,充电口设置在后备箱,充电时,打开后备箱就可以在充电站充电,也可以选用民用电(220V)充电。

秦在一般工况下驱动动力由蓄电池提供给电动机,然而在能耗比较大的工况下,如加速爬坡时,它的发动机能够启动并驱动汽车,因此可以提供足够的动力。在制动时,制动能量可以以电能方式储存在动力电池组中,一般行驶状况下,90%使用纯电模式,10%使用燃油模式。

(2)长安杰勋:长安汽车建成了国内首条自主研发的混合动力汽车生产线,杰勋完全为自主研发,且已取得80多项专利,但是,其装备的电机无法独自驱动汽车前进,就是说其任何工况下都需要发动机的驱动输出,所配有的电机只是在特殊工况下起辅助作用,所以,它仍然属于轻度混合汽车。杰勋的发动机排量为1.6L,是在JL475Q1基础上对电喷及进排气系统进行过改良设计的,最大功率和扭矩分别可以达到72kW和141N·m;它所采用的蓄电池是金属氢化物镍蓄电池,工作电压达到146V;同时它采用永磁同步内转子电机,能够为发动机额外提供12kW的功率和69N·m的转矩。

(3)上汽荣威550PLUG-IN:其许多关键技术均是由上汽自主研发,它的Green-motion三核混动引擎组表现出色,动力系统组成包括排量为1.5L的内燃机、牵引电机和启动与发电一体机。该车具有智能控制策略,能够根据行驶状况来自发调节动力输出源,以求得在经济性和动力性上的平衡,其最大综合输出功率为148kW,最大扭矩可达588N·m。

2.2 国外发展情况

目前,美国、日本和德国在混合动力汽车的研究领域处于领跑地位,这也与上述国家对混合动力汽车的大力支持密不可分,以美国为例,众多创新电动车企(如Tesla等)在6年前就从政府两次获得多达104亿美元的低息贷款,资以研究混动及纯电动汽车。正因如此,现今美国国内混动汽车的市场占有率已经达到3.5%(要考虑到美国庞大的汽车数量基数)。日本与美国相比,是有过之而无不及。驰名世界的丰田普锐斯,是世界上技术最成熟、认可度最高的混动汽车,它的总销售量早已达到了100万辆,这是其他同类品牌所远不能比拟的。日本民众对这种新技术的认可度也是其他国家无法超越的,如今日本国内混动车市场占有率达到了11%。国外有代表性的先进的混合动力汽车有:

(1)通用君越Eco-Hybrid:其装备了2.5LECO智能先进发动机,同时选用了镍氢蓄电池驱动的电机辅助系统。在一些高能耗工况如加速爬坡等情况下,电动机能够适时激活,给予发动机必要的辅助动力,达到节能减排的目的;但在能耗相对较低的情况下,发动机会给蓄电池组进行自动充电。该汽车还带有制动能量回收系统,所回收能量也存储在电池组中。通过测试,该款混动汽车的综合油耗减少了近16%,由原来的9.8L/100km减少到8.2L/100km,百公里等速油耗(90km/h)低至5.5L。

(2)丰田Prius:其采用大胆的革命性技术升级,新普锐斯将油电混动系统的几大优点(低油耗、强动力、超强静谧性和低排放)再次提升到了一个新的高度。在外形上,全新普锐斯的风阻系数低至0.25 左右,而且全面技术升级后的新普锐斯在油耗方面达到了新低,百公里等速油耗在4.3L左右。在所配备的电池组-电动机系统的辅助下,它的1.8L排量发动机能够实现2.4L排量的动力性能。0.25的极小风阻系数,不仅降低了油耗更有利于控制噪声,即便在高速行驶时,全新的混动技术可以把内燃机的转速控制在一个相对低的范围里,以此来保持其静谧性。它还可以以纯电动模式驱动行驶,此时,发动机不工作,这也有效减少了噪声污染,在此情况下也同时实现了尾气的“零排放”。

(3)雷克萨斯LS 600hL:其采用了5.0L直喷V8汽油内燃机与电池组-电动机系统配合工作,作为一款豪华高档车,二者同时工作可以产出高达328kW的超强动力,于此同时,其油耗却更类似于3.5L排量的发动机,这向世人展示了豪华车型的绿色可持续发展的汽车设计思想。

对于新能源汽车而言,混合动力汽车的角色仅是现阶段的过渡产品,在纯电动汽车技术并不成熟、成本居高不下的情况下,混合动力汽车是目前油耗最低、最环保的绿色车型。于此同时,我们也看到,混动车的成本较普通车型还是较高,因此在国内的购买人群依旧不足,所以还需要国家大力扶持。

3 混合动力系统的关键性技术

随着混合动力汽车的逐渐普及,对混合动力技术的发展提出了新的要求,其关键性技术包括以下几个方面:

(1)先进的内燃机技术。与传统的内燃机车辆一样,混合动力汽车同样需要先进的内燃机技术,以提高发动机的燃油经济性和降低尾气排放。

(2)电池组存储技术。基于目前电池存储技术的发展,如何提高电池组的存储容量依然是发展混合动力系统甚至发展电动车的关键环节。提高电池组存储容量可以有效降低车辆油耗,降低尾气排放,使混合动力汽车的优势进一步提升。

(3)混合动力控制单元技术。混合动力汽车通常由发动机和电动机共同驱动,是对动力系统匹配的优化设计,可以实现多能源的合理匹配和管理,满足车辆在不同工况下均能达到能量利用最大化和油耗最低化的要求。

4 混合动力技术的发展前景

随着能源和环境问题的社会关注度提升,新能源汽车成为未来汽车发展的方向和目标,而在电动汽车未能普及的情况下,混合动力汽车势必成为一种新的发展趋势。混合动力汽车既结合了传统内燃机汽车与电动汽车的优点,同时又克服了两者的不足,既提高了整车的燃油经济性,降低了尾气排放量,又大大提高了相比于电动汽车的续航里程和便捷性,降低了生产成本。相信在未来电动车普及之前,混合动力汽车以油耗低、效率高、环保性能好等优点占领汽车市场。

参考文献

[1]张卫青.混合动力汽车的发展现状及其关键技术[J].重庆工学院学报,2006,20(5):19-22.

[2]李岩,杨仕文.混合动力电动汽车的发展前景[J].内燃机与配件,2012(5):32-35.

[3]孙远涛,张洪田.混合动力汽车研究状况及发展趋势[J].黑龙江工程学院学报(自燃科学版),2011,25(6):13-16.

[4]汪苗,薛伶俐.混合动力汽车技术概论[J].安徽电子信息职业技术学院学报,2014,13(1):35-40.

3.混合动力汽车发展之各方观点 篇三

发展混合动力汽车是一项系统工程，需要政府、业界乃至全社会共同努力。政府应实施相应的节能补贴政策，并对先进混合动力技术的研究开发给予一定的资金支持。

中国汽车工程学会常务副秘书长 张进华

混合动力汽车因为结合了内燃机汽车和电动汽车的优点，而且可以带来显著的节能减排效果，应该是近中期的重点应用产品。

国家信息中心信息资源开发部主任 徐长明：政府应加大混动汽车鼓励力度

现在政府对混合动力汽车的政策力度稍微弱了一点，对混合动力产品没有一个专门的政策，补贴力度在目前阶段显然是不够的。混合动力汽车的节油效果比现有的节能技术都要高，但是现在却被作为节能汽车一并给予3000元的节能补贴。如果有更好的鼓励政策，混合动力汽车的普及将大大提速。

未来我国石油供求矛盾越来越突出，大力发展混合动力汽车是实现我国汽车产业乃至整个经济社会可持续发展的必然选择。政府和企业应共同努力，共同推动混合动力汽车的发展，而跨国公司也要适度支持自主品牌发展混合动力。在2020年之前，混合动力可能是必经的发展阶段。现在最大的问题是自主品牌车企在新能源汽车上发展得不够理想，如果说自主品牌在混合动力上再往前迈进，国家给予它一定的鼓励政策应该是可以考虑的，有希望。

我们现在这方面技术的积累还不够。这没有什么捷径可以走，就是踏踏实实，一步一个脚印，把传统汽车做好，电动汽车也别放弃，一步一步往下走，寻求跨越式发展或者弯道超车的可能性都比较小。但可以加速追赶，慢慢就追上了。

国家863节能与新能源汽车监理咨询专家组组长王秉刚：

推广混合动力汽车不是权益之计

我认为发展混合动力汽车已经成为一个世界性趋势。国家制定发展规划时也将混合动力汽车放到了一个重要位置。在未来很长时间里，石油依然是汽车的主要能源，所以推广混合动力汽车不是权益之计。

混合动力汽车和电动汽车各有所长，各有分工。从目前来看，采用强混或插电式混合动力，还能实现节油效果。强混可以实现40%～50%的节油效果，而插电式混合动力产品可以实现70%～80%的节油效果，能够进一步降低使用油耗。所以我认为，混合动力汽车的发展重点要放在强混和插电式混合动力上。

混合动力汽车是降低燃油消耗的最有效途径，而且其续驶里程长，不需要新的基础设施，将成为技术升级的主要方向。全球将出现普及和激烈竞争的态势。中国汽车产业的发展不可能绕过混合动力。

清华大学汽车工程开发研究院常务副院长 宋健：混合动力更适合现阶段发展需要

从现在国际先进水平来讲，我觉得现在传统的内燃机节能潜力不会超过10%，而相对于传统内燃机，混合动力的节油潜力更大。节能的传统内燃机仍然可以应用到混合动力上。从技术和实用性的角度来看，混合动力路线更适合中国当前的发展，而纯电驱动无论是技术还是市场接受度，十年以内谈论这些都太早。

由于过分强调“关键技术”的攻关，节能效率高、成本相对较低、研发相对困难较小的技术在我国没有得到应有的重视。很多差距不在电机电池上，比如制动能量回收，成本不高，相当于ESP的价格，其在混合动力节能方面至少能发挥三分之一的潜力，价格比电机电池要便宜得多。加一个制动系统只多二、三千元，带来20%的节能，而电池、电机要花费几十万元，只带来百分之十几的节能，二者严重不匹配。没有做好制动回收系统是我国混合动力汽车在节能效果上低于国外近三十个百分点的三大原因之一。

当前混合动力汽车价格比较高，最主要是应用量太少造成的，大量的研发费用被摊入，很多元器件采用的是进口产品。要真正推动混合动力产品的发展，一是要本地化，二要有批量化，有量成本自然而然下降。

混合动力汽车发展当前需要政策鼓励，如果能以节油率为补贴标准，很可能就会刺激它的发展。如果在开始没有量时政府能够帮助分摊研发投入，也有利于混合动力汽车成本的降低。

上海交通大学汽车工程研究院副院长 殷承良：走混动之路没有捷径

若论补贴额度和力度，中国政府的支持在世界上排名绝对是第一。不论是日本还是美国，他们绝对数量肯定没有达到这个水平。这个可以说是发展机遇问题。

在国际上真正迈向市场的混合动力汽车，完全是一种全新设计，我们称之为动力系统的平台化，它不是一个简单的电机和发动机的叠加，也不是一个简单的电机和变速器的叠加，这里面有机械、电子、控制三方面的融合。

不光有动力系统的平台化，也有底盘的平台化，还有储能系统的平台化。我国虽在客车领域做得相对较好，但是非常遗憾，到如今还是发动机是发动机，电机是电机，变速器是变速器，电池是电池，根本没有平台化的概念，这是基础上的差别，如果按照这样的思路发展，永远不可能做到最优，也不可能做到高效。因此发展平台化概念非常重要。

现在各个整车厂要苦练内功，整车、零部件企业要扎扎实实做功课，发动机、电池、电机技术是我们的短板，不少核心系统用的是国外的技术，资金也大量外流。

未来最终走向纯电动是不可逆转的趋势，如今的电池、储能技术，基础设施技术仍是大瓶颈。现在从传统汽车到未来的纯电动燃料电池汽车之间，混合动力是个过渡，我强调的是混合动力技术而非混合动力汽车，当走向纯电动时，混合动力有可能慢慢消亡。所以技术和车不是一码事。目前混合动力还是解决节能和环保的最重要的手段，插电式混合动力是传统混合动力的有效补充，当油价达到8元时，我可以认为它的市场前景将非常广阔。混合动力技术承上启下，可以应用于传统混动车型，也可以用在插电式、燃料电池车上。总而言之，我们应该用混合动力来发展增程式的纯电动，要注意平台化、集成化的概念，推进结构控制、储能等技术的发展，必须攻克、掌握发动机和变速器技术，走混动之路没有捷径。

新华信咨询公司总裁 林雷：消费者认同混合动力但不会为高价买单

近年来，消费者对于混合动力的态度发生了明显的变化。首先，在安全性方面，混合动力被认为有比较好的安全性能，其中有65%的消费者认同混合动力的安全性会高于纯电动汽车，这与汽车发展历程息息相关，也和我们的宣传重点和方式关系很大；其次，在节能方面，认为混合动力节能效果比较好的有33%，另外有66%的消费者认为纯电动更节能。但是，我们经过调查发现，他们对这两者的概念还是有不清楚的地方。从印象来看，他们认为电动车会更节能；在使用成本方面，认为混合动力使用成本比较低的占比34%，纯电动则是66%；而在时尚方面，认为混合动力有时尚感觉的占72%，纯电动只有27%；最后，在价格方面，认为混合动力车价格能够接受的有58%，认可纯电动的是41%。

对比我们前几年的研究结果来看，消费者已经准备好购买混合动力车，他们对混合动力概念的认识，对性能、安全性等各方面的认识已经达到比较好的阶段，这是一个非常重要的指标。

从厂商来说，混合动力汽车已经可以被大规模推广，消费者也可以接受，怎样触发这个产品进入到市场销售的渠道，这需要一个“扳机”。我认为，消费者的节能意识是非常强的，但是很多消费者不会为节能意识去主动买单。因此混合动力汽车的价格也要趋于合理。在当前的油价水平上，大家都希望混合动力这个市场能够尽快启动，这个触发点的寻找要靠人为干预，比如市场主动降价，或者出台一些政策，可以是法律政策，也可以是鼓励政策。

上海汽车集团股份有限公司执行总监助理 李建岗：

政府应加大混动技术研发与市场推广支持力度

当前应加快实施节能与新能源汽车的创新工程，加大混合动力技术的研发支持力度，重点开展在高性能混合动力专用发动机和混合动力耦合装置、关键零部件的技术开发和应用，以及整车匹配系统能量分配和整车控制应用能力的攻关，这些方面希望能够得到来自政府方面的支持。

另一方面，我们也希望加大混合动力汽车至少在公务用车市场的推广力度。从混合动力汽车的实践经验及市场表现来看，混合动力汽车与传统汽车的驾驶经验非常相似，但它有更好的节油效果，所以我们建议在公务用车领域加大推广混合动力汽车，可能会起到更好的示范作用。

一汽集团公司副总工程师、技术中心主任 李骏：控制材料成本是国产混动车商品化难点

混动汽车商品化后，产品设计怎么做？材料成本如何控制？无法控制材料成本是目前国产混动汽车商品化的难点。在目前国家政策的支持下，一汽开发的混动汽车无法批量生产，这也是混合动力车在中国发展遇到的最大挑战和障碍。

重庆长安新能源汽车有限公司总经理 任勇：混合动力是实现节能减排的必由之路

4.混合动力电机简介 篇四

（1）混合动力汽车用电动机的发展概况

蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后，19世纪末到20世纪上半叶电机又引起了第二次产业革命，使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命，是生产和消费从工业化向自动化，智能化时代转变；推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。21世纪伊始，世界汽车工业又站在了革命的门槛上。虽然，汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力，然而，汽车工业的发展也带来了环境污染愈烈和能源消耗过多两大问题。显然，加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业，将会使这两大全球问题继续恶化。于是，电动车（包括纯电动车，混合动力汽车，燃料电池电动车）概念的提出，将会是未来世界汽车工业发展的新方向，不过就当今世界科技水平来说，混合动力汽车的研究与开发相比其它两种形式更具有现实意义，应该作为这一新方向的第一步。20世纪80年代前，几乎所有的电动车驱动电机均为直流电机，但随着电动车（混合动力汽车）性能的提高，其在高负载下转速的限制，体积大等缺点逐渐暴露，取而代之的是交流异步电机，永磁电机，开关磁阻电机以及新型的双凸极永磁电机，而上述电机在用于混合动力汽车上所表现出来的性能也是一个比一个优越。目前，双凸极永磁电机的机理和设计控制理论还有待于进一步的研究与完善，不过它作为混合动力汽车的电动机有着潜在的巨大优势。

（2）混合动力汽车对电动机的基本要求

a.从日本汽车公司开发电动汽车的研究和实践认为，在采用大功率的电动机来驱动HEV时，与采用小功率的电动机比较，具有电阻小，效率高，比能耗低，动力性能好等优点。但在目前的条件下，各种电池的比能量较小，理所当然地采用小功率的电动机，因而出现电阻大，效率低，比能耗高，动力性能差等问题。

b.混合动力汽车的电动机应具有较大范围内的调速性能，能够根据驾驶员对加速踏板和对制动踏板的控制，由中央控制器控制电动机与发动机之间动力的协调。以获得所需要的起动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩，使它们达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制效果。

c.混合动力汽车应具有最优化的能量利用，电动机应具有高效率、低损耗，并在车辆减速时实现能量回收并反馈回蓄电池，这点在内燃机汽车上是不能实现的。

d.电动机的质量，各种控制装置的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能小，因此，大功率的高速电动机具有高性能，质量小等优点，在混合动力汽车得到了广泛地应用。另外，还要求电动机及控制装置在运转时的噪声要低。

e．各种电动机的电压，可以达到120～500V，对电气系统安全性和控制系统的安全性，都

必须符合国家（或国际）有关车辆电气控制的安全性能的标准和规定，装置高压保护设备。除此之外，还要求电动机可靠性好，耐温和耐潮性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单，适合大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜等。

（3）混合动力汽车所用电动机的选择策略

在确定混合动力汽车所采用的电动机时，首先应采用技术成熟，性能可靠，控制方便和价格便宜的现成的电动机。一般情况下，电动机性能必须充分满足单独用电力驱动模式行驶工况时的要求。电动机在低速时应具有大的转矩和超载能力。在高速运转时，应具有大的功率和有较宽阔的恒功率范围。有足够的动力性能来克服整车的各种阻力，保证其有良好的起动，加速性能和行驶速度及实现制动时的能量回收。现在混合动力汽车上，主要采用能够实现变频、调速的高转速电动机，高速电机的转速可以达到1万～1.2万r/min，在高速运转时，有更大的功率和有较宽阔的恒功率范围，体积较小和质量较小，但要求装置高精度的高速轴衬，需要用高品质的材质来制作，并要保证高效率的冷却。

（4）双凸极永磁电动机的简介

传统的开关磁阻电机（SRM）虽然可靠性较高，结构十分简单，单位体积功率与异步电动机相当或略高一些，而且在宽广的调速范围内都具有相当高的效率，但是，从能量转换的观点看，SR电机在定子绕组的一个开关周期中，最多只有半个周期得到利用，电机实际运行时，为避免在电感下降区产生制动力矩，绕组电流的关断角不得不较多地提前于最大电感位置，半个周期都未能得到充分利用。因此，SR电机仅获得“一半的利用率”，由此产生了换流问题和相对材料利用率低问题。可以预见，如果能利用定子绕组整个开关周期，在电感下降区也能产生正向转矩，SR电机的单位体积功率必将大大提高，但传统结构的SR电机是难以实现的。如果在SR电机中用永磁材料预先建立一个磁场，通过控制定子绕组的电流方向，使永磁体产生的磁场和绕组电流产生的磁场相互作用，就能实现在电感下降区产生正向转矩的设想。我国稀土材料的储存量为世界第一，钕铁硼等高性能稀土永磁材料在电机领域中已得到广泛应用，大大提高了电机性能，但在SR电机上的实践才刚刚开始。

5.私家汽车混合动力技术管理 篇五

[关键词]汽车机构 混合动力 发展现状

创新技术把握重点事项，真正将各种类型的混合动力技术关注起来，在全面的技术发展形成中，找到混合动力技术目前存在的问题，然后根据实际情况，使真正的动力技术能够得到有效研究，在长期的经验总结过程中，不断革新，不断突破，才能使其真正找到适合自己的发展前途。

一、汽车混合动力技术发展现状研究

对于汽车混合动力发展现状进行有效研究，真正将系统性的研究方案关注起来，将不同的混合动力机进行研究，努力发现其中的优缺点，才能找到现状发生的原因。

(一)现行混合动力技术原理研究

混合动力技术原理是比较复杂的一个问题，在我们研究过程中，主要就是将内燃机、电气、机械、能源技术事项进行研究。

对于混合型动力技术来说，将能量转换器用来提供较为充足的能量，带动各种不同的发动机的运行，在进行不同类型的发动装置的运用过程中，努力突破现有的束缚，使电气设备能够改头换面，不断捕捉到更加新颖的动力来源，使自身的建设能力得到有效提升，在各种机械的带动下，完成运行工作，带动汽车前进。

(二)现有混合动力技术发展现状具体研究

首先来说串联式混合动力技术，它是一种直接利用电能进行对发动机的驱动装置，在带动车轮运行的时候，运用储能装置对发动机的输出与电动机进行有效调节，完成驱动。

这种驱动方式比较简单，但是能量耗费较大，而且带动提升的汽车行驶距离不长，隔一段路程就需要加一次电，一般多用于大型汽车的驱动上。

其次是并联式混合动力技术，它是一种靠多种机械共同带动的驱动模式，通过对发动机对变速装置与驱动桥的连接，来平衡发动机的荷载，产生高效率的能量，在驱动过程中，能够将能量源源不断地进行供应。

这种方式比较迅速地解决了各种困难，但是其操作比较复杂，一般只运用到高速行驶的汽车上的。

6.1-混合动力小型车研究的意义 篇六

汽车作为商品在世界各处都有广泛的市场，又因其生产批量大而给企业带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需要，而且有良好的社会效益。汽车工业的发展，带动了许多相关的企业、事业，包括钢铁、石油、橡胶、塑料、机床、道路、汽车销售、售后服务、运输、交通管理、金融业、教育、科研等的发展。汽车也好似衡量人们生活水平的重要标准之一，购买汽车以及因此而形成的日常消费能促进货币回笼。近百年来，汽车工业之所以常胜不衰，主要得益与市场和科学技术的不断进步，使汽车能逐渐完善并满足使用者的需求。现在不仅在生产活动中，在日常生活中人们也离不开汽车。对于经济发达国家，选择汽车工业作为国民经济的支柱产业是完全正确的。然而，汽车推动工业发展以及给人们生活带来便利的同时，也带来了“能源消耗，环境污染”两大问题。目前，世界上46％以上的石油被汽车所消耗，已探明的石油资源只够人们充分使用到2040～2050年，而且城市污染50％以上也来源于汽车。

为了满足人类的可持续发展的需要，许多国家都开始了新一代汽车的研制。节能、环保、新能源都字眼已经越来越紧密的和汽车联系在一起了，为了解决环境污染和石油资源危机的问题，研制更节能、更环保、使用代替能源的新一代交通工具，成为当今各国汽车工业界的当务之急。

7.浅析国内混合动力动车组的发展 篇七

此外,国内自然灾害频发,为顺利开展应急情况下的救援工作,客观上也需要在应急条件下具备物资运输和移动供电能力的轨道交通车辆。所以研发传统内燃动车组和电力动车组结合体的混合动力动车组是解决上述问题的关键。

1 混合动力动车组概述

1.1 混合动力动车组概念

混合动力动车组是指动车组上设置2种或2种以上不同类型的动力源,车辆的行驶动力依据车辆行驶状态由单个或多个动力源共同提供。常用的动力源包括:(1)电力(来自接触网,例如:AC25 k V/DC1 500 V);(2)热动力源(由传统的柴油机产生);(3)电动力源(动力电池或超级电容)[1]。

1.2 混合动力动车组工作原理

混合动力动车组依据动力源的组合方式,可以分为电-电混合动力动车组和油-电混合动力动车组。其中电-电混合动力动车组的动力来源包含电力和电动力源;油-电混合动力动车组的动力来源包含热动力源和电动力源。下面以中车长春客车股份有限公司(以下简称中车长客股份公司)研制的电-电混合动力动车组(EEMU型动车组)和油-电混合动力动车组(DEMU型动车组)为例,介绍混合动力动车组的工作原理。

混合动力动车组以中车长客股份公司研发的城际动车组为技术平台,主要对牵引、网络、动力电池组(蓄电池)、内燃动力包(集成柴油机+联轴节+发电机+冷却系统)、动力学车头及制动等系统进行全新研发。该型动车组采用3辆编组模式,2动1拖动力配置,可以重联运行。

EEMU型动车组包含2套相对独立又相互关联的动力系统,其中一套动力系统为AC25 k V供电系统,主要包括车顶高压设备、主变压器、牵引变流器、牵引电机。另一套动力系统为动力电池供电,全列共设置4个动力电池箱。

AC25 k V供电模式下,动车组采用受电弓受流,通过车顶高压检测和主断路器控制,直接从AC25k V接触网得电传到牵引变压器,变压后得到牵引变流器可以使用的输入电源,再通过集成的牵引逆变器驱动牵引电机,如图1所示。

动力电池供电模式下,高压系统和牵引变压器停止工作,牵引变流器中集成的四象限整流器停止工作,动力电池组通过牵引变流器中集成的DC/DC控制器与牵引变流器中的中间直流环节联通,然后通过牵引变流器中集成的牵引逆变器驱动牵引电机。EEMU型动车组的动力电池组用于持续功率放电,采用了能量密度大的磷酸铁锂电池。电池采用2组并联方式,其中1组电池故障时,仍有1组电池可以工作。在无接触网条件下,动力电池可以完全吸收电制动反馈回的能量,并存储在电池中,以备下次牵引再次利用。

DEMU型动车组包含2套相对独立又关联的动力系统,其中一套为AC25 k V供电系统,该系统与EEMU型的AC25 k V供电系统完全相同。另一套为内燃动力包和动力蓄电池混合供电。

AC25 k V供电模式下,DEMU型和EEMU型动车组工作原理相同。内燃动力包和动力蓄电池混合供电模式下,高压系统及牵引变压器停止工作,内燃动力包向牵引变流器供电,再通过集成的牵引逆变器驱动牵引电机。动力电池组可根据车辆运行状态,适时提供车辆的驱动能量,即通过牵引变流器中集成的DC/DC控制器与牵引变流器中的中间直流环节联通,然后通过牵引逆变器驱动牵引电机,实现与内燃动力包的混合驱动,提升起动性能。动力电池也可以完全吸收电制动反馈回的能量,并存储在电池中,以备下次牵引再次利用,实现能量的回收再利用,如图2所示。

1.3 混合动力动车组的优势

混合动力动车组相比较传统内燃动车组和电力动车组,具有以下优点:(1)跨线运行;(2)应急救援,在电气化铁路出现故障时,可自救和救援纯电动动车组;(3)实现制动能量的回收再利用;(4)动力电池可作为应急移动电源使用。

2 混合动力动车组的关键技术

混合动力动车组是集成了电力动车组和内燃动车组的优秀技术成果,并在此基础上衍生出的一种新型动车组。由于其独特的工作原理和结构,使其具有一些关键技术如系统集成技术、能量管理技术、牵引控制技术、动力电池组技术和动力包技术等。

(1)系统集成技术。是实现整车性能的关键技术,主要包括:电力供电与动力电池供电的牵引系统集成、电力供电和油-电混合(动力包和动力电池)驱动的牵引系统集成、动车组的能量管理系统、动力包和动力电池混合驱动的系统集成、列车牵引系统与制动系统的匹配、列车网络系统与其他各子系统间的接口匹配等。

(2)能量管理技术。主要包括:整车能量分配方案,分为整车CCU控制与牵引变流器TCU控制两部分,其中整车CCU控制部分主要对辅助功率进行分配和调整,TCU控制部分主要是按照运行工况,如启动、惰行、制动、停车、过分相等工况进行能量的调整和分配。

(3)牵引控制技术。主要包括:适用多种电源输入的牵引变流技术,基于通信的动力包控制及电池充放电技术,基于载波移相的消谐技术,基于“异步+同步+SHEPWM+方波”的多模式调制技术,模块化、轻量化设计技术。

(4)动力电池组技术。主要包括:动力电池组选型、动力电池组成组技术、动力电池组加热保温技术、电池组功率控制技术、电池组热管理技术。

(5)动力包技术。主要包括:动力包选型(受安装空间的限制需要设计高度集成的动力包,柴油机的冷却系统、进排气系统及部分控制系统均集成在动力包内)、动力包隔热控制技术、动力包噪音控制技术。

3 混合动力动车组在国内的开发与应用

混合动力动车组在国内的研究和应用尚处于起步阶段。柴油动力包技术已经取得突破,MTU、福伊特等动力包分供商已经开发出成熟的内燃动力包(柴油机+联轴节+发电机+冷却系统)。锂电池行业作为国家重点发展和大力扶持的产业,随着锂电池在电动汽车以及电力和光伏储能等方面的应用数量的增加,电池的性能提升和价格下降都有较大的空间,锂电池全寿命周期的运营费用将进一步降低。上述技术的发展成熟为研发混合动力动车组提供了技术支撑和科学依据。

2008年,中车资阳机车有限公司联合株洲中车时代电气股份有限公司和中车时代电动汽车股份有限公司开始研制混合动力交流传动内燃机车,并成功试制出了CKD6E5000型混合动力交流传动调车内燃机车[2]。

该型混合动力交流传动调车内燃机车,最高运用速度为80 km/h,轴式为B0-B0,动力采用600k W的柴油机和250 k W(持续20 min放电)的磷酸铁锂动力蓄电池组。较传统内燃机节约燃油30%~50%、减少废气排放30%~50%。

2013年,中车长客股份公司在国内率先开始研制混合动力动车组,并联合北京交通大学、大连交通大学、中车青岛四方车辆研究所有限公司和北京纵横机电技术开发公司组成开发团队。目前已成功试制出了2种模式的混合动力动车组,分别是:弓网供电(AC25 k V)+动力电池组(简称EEMU型)和弓网供电(AC25 k V)+内燃牵引动力包+动力电池”(简称DEMU型)。混合动力动车组在有接触网区间运行时,采用受电弓受流,由AC25 k V为动车组提供动力,最高运行速度为160 km/h;在无接触网区段运行时,采用动力电池组或内燃牵引动力包为动车组提供动力,最高运行速度为120 km/h。

4 结语

目前,国内外尚无成熟的混合动力动车组,混合动力技术仍处于起步阶段。但随着柴油内燃动力包、动力电池组技术发展趋于成熟,混合动力动车组的发展必将步入一个新阶段。

摘要：结合我国混合动力动车组的市场需求,分析了混合动力动车组的结构原理,对其关键技术进行了探讨。在此基础上分析了混合动力动车组在国内的发展前景以及需要解决的问题。

关键词：混合动力动车组,能量管理,电池组,动力包,牵引控制

参考文献

[1]尹华.混合动力动车组需求分析及关键技术研究[M].济南:山东工业技术,2014.

8.混合动力发展 篇八

混合动力汽车，是目前最具有使用价值并且已经被广泛推广的一种以节约能源、保护环境为目的而制造的汽车。随着全球对生态环境问题的重视不断提高，各国不断的对汽车的能源使用方面进行呼吁，要求从替换能源的角度对汽车进行改革，混合动力汽车因此而生，也确实从一定程度上减缓了汽车对于环境所造成的恶劣影响。

【关键词】混合动力 结构 原理 发展前景

引言

传统汽车的能源主要是燃油和柴油，这两种能源具有明显的不可再生性，是世界较为紧缺的能源，电力汽车等使用新兴能源的汽车也并未普及，其需要的技术成本相对较高，导致市场还不能广泛的接受。

而动力汽车的技术明显更加成熟，并且已经投入到了大规模生产当中，在市场的反响上也有着不错的表现，而且也能够在一定程度上起到对环境恶化的遏制，使之成为当下热门的汽车技术之一，本文因此为线索，通过对混合动力汽车结构、原理及发展前景等方面进行试论，希望能够给广大的汽车厂商以及消费者带来一些正确的认识。

1.混合动力汽车的概念和产生背景

1.1什么是混合动力汽车

混合动力汽车又称之为符合动力汽车，以最通俗的语言来讲，就是指拥有至少两种动力源，使用其中一种或多种动力源提供部分或者全部动力的汽车。

以上是混合动气汽车被提出时所产生的概念，但由于目前汽车动力技术和工业技术的限制，在市场上生产的混合动力汽车，多半是采用传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统为汽车提供动力。

1.2混合动力汽车产生的背景

近年来，随着经济和社会的发展，私家车已经被极大的普及到了各个家庭中，更加上各种大型工业的开设，使得能源变成了更加稀缺的资源，特别是针对于石油资源。

汽车作为一种对石油资源主要的消耗产品，自然而然的受到了世界的重视，加上石油燃烧所带来的对生态环境的恶劣影响，要求汽车工业在能源的替代上做出改革。

混合动气汽车正是在这种强烈的呼声中应运而生，其目的是逐步的替代传统的单纯以燃油为能源的汽车，在一定程度上缓解能源供应紧张和汽车对大气环境造成剧烈污染的现状。

2.混合动力汽车的结构

目前，混合动力汽车根据结构的不同，可大致分为三类，串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车以及混联式混合动力汽车。

串联式混合动气车的结构相对比较简单，其采用发动机、发电机和驱动电动机组成，并且这三种装置是按照串联的方式组成的驱动系统，故称为串联式混合动力汽车。

并联式混合动力汽车石油发动机和发电机组成，其中发电机又被普遍分为电动发电机和驱动电动机，这两种驱动装置则采用并联的方式组成驱动系统。

混联式混合动力汽车是之前两种混合动力汽车的近一步发展，其结合了上述两种混合动力汽车的驱动结构特点，由发动机、驱动电动机和电动发电机三大装置组成，并且采用混联的方式进行安装。

3.混合动力汽车的原理

混合动力汽车采用的是两种以上的动力源对汽车进行驱动，其主要的工作原理就是在根据驱动装置的调节，在不同的能源动力上进行自我调节，在此主要针对串联式的混合动力汽车做出讲解。

以当前主流的混合动力汽车装置为例，其基本采用电力和燃油两种能源，在汽车行驶之初，其速度较慢并且蓄电池电量充足，此时混合动力汽车依靠电力进行行驶已经能够满足车辆需求。

随着蓄电池的电量降低，在低于一定程度后，混合动力汽车的辅助动力系统自动启动，在这里通常指的就是燃油系统，此时的汽车则主要依靠燃油进行驱动。

当汽车能量需求较大，例如车速较快或者上坡行驶时，混合动力汽车自身所带的两种或者两种以上的动力装置将一起为汽车提供充足的动力。

当汽车行驶平缓对于能量需求不大时，汽车自身的辅助动力系统在对汽车提供动力的同时，能够对蓄电池进行充电。

混合动力汽车工作的基本原理就是运用多种动力系统间的转换，以蓄电池为核心，最大程度的节约其他能源，在保证汽车能够正常工作的同时节省能量。

4.混合动气车的发展前景

4.1降低成本更加大众化

目前来看，混合动力汽车虽然已经进入到了商业化量产阶段，但其本身的价格属于偏高，特别是在我国，人们对于汽车的选择更加偏向于经济型，混合动力汽车在同等级的汽车中价格较高，随意，大多数的民众还是选择传统的燃油动力汽车。

这是因为当前混合动力汽车的技术还未达到一定的程度，其生产成本和技术成本都还较高，在未来的发展过程中，其成本必定会降低，带来混合动力汽车的价格降低，才能够实现其大众化，真正的在市场当中普及。

4.2提高技术

目前的混合动力汽车，大多数是以蓄电池为核心动力系统，电力的清洁高效和可再生性，是其最大的优势和特点，但困扰当前混合动力汽车的推广的主要因素也存在于蓄电池组上。

蓄电池组的技术不够成熟，达不到相应的水平，使得混合动力汽车在行驶过程中，对于其他能源的依赖性较大，虽然从一定程度上降低了对燃油类能源的消耗，但其比例依旧不低。

这就需要汽车工业不断的发展，提高自身的技术，提高混合动力汽车的蓄电池技术，从其产生的能量强度和存储量等方面入手，真正的做到以电力为核心的混合动力汽车。

4.3政府的扶持力度加大

未来的能源供应将会更加的紧张，这就对新能源汽车的发展带来了一个极大的促进作用，在混合动力汽车努力降低生产成本的同时，各国政府必定会加强对混合动力汽车的扶持力度，以此来推动混合动力汽车的普及，从而降低能源的供给紧张。

以我国的现状来看，政府主要针对于对混合动力汽车购买的补贴，但其力度并不大，以同等的汽车来看，即使减去政府的补贴其价格依旧过高，消费者很难做到以两倍的价格购买相同规格的混合动力汽车，从经济方面考虑，传统的燃油汽车依旧是首选，即使在能源方面上会节省也依旧无法弥补其间的差价。

所以，未来的发展中，政府必定会加大对混合动力汽车的扶持力度，使更多的人愿意购买混合动力汽车，从而缓解能源的问题。

5.结束语

混合动力汽车是一种相对先进的汽车，比之传统的燃油类汽车从能源和清洁的角度上有着不可比拟的优势，但其价格的高昂成为了目前对其发展的主要制约因素，在未来的发展过程中，应该首先考虑提高技术降低成本，并且提高人民的有关意识，站在能源供应和生态保护的角度对新能源汽车的支持做出贡献。

参考文献：

9.混合动力发展 篇九

不同的工程机械在操作时由于工作的要求不同，其机械的运行特点也会有区别。在选择混合动力模式前，要充分考虑到不同机械的工作特点和作业状况选择合适的动力模式。由于机械运行时所承担的负荷较大，因此在设计时还应考虑到原来的动力系统的承压力变化规律，在选择时充分利用到力学的知识，设计合理的动力模式。由于混合动力是在节能减排的理念上发展起来的，因此还要分析机械能源的消化情况，以及能源的循环利用可能性，以此制定出符合节能标准的混合动力系统。由于混合动力系统设计理念是促进能源吸收与利用达到平衡的状态，如果动力参数匹配不合理将严重影响机械性能，无法正常发挥机械操作功能。在设计时，要考虑到动力系统输出功率与能量消耗状况，利用仿真模拟测试，设计出与混合动力模式相匹配的动力参数，包括发电机功率、电容电压等。合理选择混合动力模式，并匹配科学的动力参数，从而使发电机能够发挥最佳动力，减少机械运行时能源消耗，达到节能减排的目的。

1.2能量回收与存储相关技术

传统的液力传动系统工程机械，是采用特殊的设计实现能量回收的。使用液压马达和液压油缸对未使用的原油进行回收，将其抽到储能设备中，实现节约能源的目的。混合动力设计要考虑到机械种类和运行时液压系统的特点，选择最合理的回收与储存元件，并使这种措施符合机械运行的整体需求，实现能源循环利用。由于传统的能源储蓄方式各有优缺点，如液压式储能方式的蓄能效率高，但可靠性却一般；电容的蓄能效率高，循环寿命却低。混合动力在设计中，要分析各种蓄能方式的优缺点，选取更优化的回收储存能源方式，实现节能减排的效果。

1.3设置可靠的混合动力系统