2、混合动力系统的分类
2.1 根据混合方式的不同
串联式 并联式 混联式
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2.1.1 串联式混合动力
串联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构，其单个驱动系 间的联合是车载能源环节的联合，也即非直接用于驱动车辆的能量 的联合并同时向动力生成装置供能。
车载能源环节的混合； 单一的动力生成装置； 车载能源的多样化。
制定动力分配策略的基础，对整车的动力性、经 济性、排放性和制造成本有重大影响。
要求：结构合理、制造容易、效率高
动力耦合方式：转矩耦合、速度耦合、功率耦合 具体结构：由变速器耦合、离合器耦合、主减速 器耦合等向行星齿轮耦合方向发展。
1.4.2 动力总成控制系统
车辆行驶的核心单元！ HEV的控制需要根据驾驶人操纵状态、车 速、电池荷电状态和相关设备的状态确定 发动机与电机功率分配策略，以保证满足 汽车动力性、经济性、排放性的性能指标。
动力传动系
车辆上所有的用于存储、转化和传递能量并使车辆获得运动能力的部件的总称。具 体由车载能量源、动力装置、传动系以及其他辅助系统组成。
1.2 混合动力电动汽车发展简史
1894年，第一辆混合动力电动汽车诞生； 1905年，H.Piper在美国申请了混合动力电
动汽车专利，随后有多种混合动力汽车推 出，但一直没有量产； 20世纪90年代，重新得到重视； 1997年，第一代Prius上市；2011
在HEV开发过程中，需要建立先进的驱动系统 数学模型，这是计算机仿真和分析的基础。 在系统选择上，可依靠高效的建模工具，通过 交替使用候选的子系统进行模拟仿真，从而找 到最佳的方案。 计算机模型为每个候选子系统提供了详细规格 和设计参数，从而提高设计效率，且有助于为 设计和制造样车定制工程目标和计划。
1.4.3 电机及控制系统
电机类型：主要有交流感应电机、永磁同步电
机和开关磁阻电机。
对电机的要求：在较宽的速度范围内具有高转
矩密度、高功率密度，高效率、高可靠性、良 好的控制性能，能够适应发动机频繁起停和电 机电动/发电状态的切换。 国外以永磁同步电机为主，国内应用较多的是 交流感应电机。
1.4.4 动力电池及其管理系统
能源存储系统
发动机
传动系
能源存储和 调节转化系统
电动机
辅助系统
驱动轮
车载能量源
用于能源存储或进行能 源的初始转化以向动力 生成装置直接供能的所 有部件的总称。
动力装置
用于把其他形式的能量 转化为机械动能(旋转 动能)的装置，直接作 为动力传递系的输入
辅助系统
从动力装置中获取动力，用于维持汽 车良好的操控特性、舒适性等的所有 部件的总称，如转向助力系统、制动 助力系统、空调系统、辅助电气系统 等
混合动力电动汽车：是指由两种和两种以上的储能器、能源或转换器作驱 动能源，其中至少有一种能提供电能的汽车称为混合动力电动汽车。
HEV,指能够至少从下述两类车载储存的能量中获得动力的汽车：－可消耗 的燃料；－可再充电能/能量储存装置。
用于传递和调节动力生成装置输出的旋转机械动能，并输 送给车辆驱动车轮，实现车辆正常行驶的所有部件的总称 传动系
1.3 混合动力电动汽车的优点
与纯电动汽车比较：
(1) 整车重量小（由于电池的容量减小）。 (2) 续驶里程和动力性可达到内燃机的水平。 (3) 保证驾车和乘坐的舒适性（空调、暖风、
动力转向的使用）。
与内燃机汽车比较：
(1) 可使发动机在最佳的工况区域稳定运 行，从而降低排污和油耗。
(2) 在人口密集的商业区、居民区等地可 用纯电动方式驱动车辆，实现“零排 放”。
使用特点：HEV的动力电池需要频繁充放电，在充放电过
程中，电压、电流会有较大变化。
要求：
1、具有较大功率充放电能力和较高的比功率，以满足汽车 加速和爬坡时的大功率需求；具有快速充电能力，以满足 制动时的大功率能量回收需要。 2、高的充放电效率，对保证整车效率具有至关重要的作用。 3、电池在快速充放电的工况条件下保持性能的相对稳定。
第三章 混合动力电动汽车
主要内容
概述
概念、发展简史、优点、关键技术
混合动力系统的分类
混合方式、混合度、动力耦合数学模型
丰田THS混合动力系统 本田IMA混合动力系统 通用雪佛兰Volt四模混合动力系统
1、概述
1.1 概念
混合动力汽车：是指车辆驱动系由两个或多个能同时运转的单个驱动系联 合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单 独或多个驱动系共同提供。
电池管理系统的任务：考虑热能控制管理、荷电状态判定、
充放电模式选择、电池充放电平衡、电池过充电或过放电 控制、电池组的温度控制等。
1.4.5 混合动力系统专用发动机
发动机技术：电控燃油喷射、排气再循环、 增压中冷、可变进气涡轮、高压共轨和催化 后处理。 在HEV中，发动机的工况可控制在一定范围 内，可以进行优化设计进一步提高燃油经济 性，减低排放。
(3) 通过电动机回收汽车减速和制动时的 能量，进一步降低汽车的能量消耗和排 放污染。
1.4 混合动力电动汽车的关键技术
1) 动力耦合系统 2) 动力总成控制系统 3) 电机及控制系统 4) 动力电池及其管理系统 5) 混合动力系统专用发动机 6) 仿真分析技术
1.4.1动力耦合系统
关键技术：布置方案，不同结构的动力耦合方式 不仅决定了混合动力系统的工作模式，而且也是
车辆的驱动力只来源于电动机的混合 动力(电动)汽车
串联混合动力电动汽车的工作模式列表
工作模式 发动机-发电机组
动力电池组
电动机/发电机 整车状态
纯电池组驱动
关机
放电
电动 驱动
再生制动充电
关机
充电
发电 制动
混合动力驱动
发电
放电
电动 驱动
强制补充充电
发电
充电
电动 驱动
混合补充充电 纯发动机驱动 停车补充充电
发电 发电 发电
充电
既不充电也 不放电
充电
发电 电动 停机
制动 驱动 停车
2.1.2 并联式混合动力
并联混合动力车辆是混合动力车辆的一种基本结构，其单个驱动系间的联合是车 辆动力传递系环节的联合，通过对不同的动力生成装置输出的动能的联合或耦合， 并经过相应的特性场转化装置输出到驱动轮，满足车辆行驶要求。 机械动能的混合； 具有两个或多个动力生成装置； 每一个动力生成装置都有自己单 独的车载能源。