混合动力汽车成长现状及趋势令狐采学摘要在能源和环境危机的双重压力之下，汽车行业渐渐从传统地燃油慢慢向新能源汽车转型。
其中混合动力汽车在新能源汽车中占有重要的位置。
本文主要对混合动力汽车成长的必定性，及其我国在成长中存在的一系列问题进行了阐发。
指出了混合动力汽车的优缺点，并为其在未来的成长中提出了展望。
关键词：混合动力汽车，存在问题，研究前景引言随着全球经济的成长,汽车保有量逐年增加,汽车尾气对空气的污染也日益加重,这对石油资源和生态环境带来极年夜的挑战。
因此汽车行业不克不及不从传统的耗能模式到节能环保的耗能模式进行转型。
近年来，以纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车为代表的新能源汽车取得了重年夜的进展。
可是由于现阶段作为纯电动汽车和燃料电池汽车的关键部件之一的电池存在能量密度低、寿命较短、价格较高和电池自己的污染等问题,使得电动汽车的成长进度和财产化受到的比较严重的限制。
其性价比也无法与传统的内燃机汽车相抗衡。
此时混合动力汽车就很好的弥补了电动汽车的缺点。
所谓混合动力就是将电念头和帮助动力单位组合作为驱动力，帮助动力单位实际上是一台小型燃料发机或动力发机电组。
这样既利用了发念头继续工作时间长,动力性好的优点,又可以阐扬电念头无污染、低噪声的好处。
在现阶段，混合动力有很好的成长前景。
1.国内外成长现状1.1国外成长现状20世纪90年代以来,世界许多著名汽车生产厂商已将研究的重点转向了可实施性较强的混合动力电动汽车,目前世界上生产、研发HEV的国家主要有日本、美国和欧洲汽车强国。
其中日本的实力最雄厚。
丰田公司1997年8月推出其第一款混合动力汽车Toyota Coaster Hybrid EV minibus,同年12月,推出Toyota Prius(普锐斯)这是世界第一款年夜量生产的混合动力汽车。
自第一代Prius 开始销售以来,截止到中Prius标准型每升汽油可行驶35.5公里。
到7月31日,累计销量已超出268万辆。
目前市场上正热销的两款车型辨别为丰田Prius和本田Insight。
在4月份举办的北京车展上,共有8款日系混合动力汽车展出,其中丰田第三代普锐斯性能最优越,本田Insight被认为同级中最省油,本田CRZ具有运动气概受到人们的关注。
日本国内对混合动力汽车财产有长期的成长规划,政府年夜力搀扶财产技术成长,出台一系列税收优惠政策及奖励办法,增进混合动力汽车销售,拉动内需;规划长远成长战略。
美国三年夜汽车公司原来只是小批量生产、销售过电动汽车,而混合动力和燃料电池电动汽车还未能实现财产化,日本的混合动力电动汽车在美国市场上占据了主导位置。
美国能源部与三年夜汽车公司于1993年签订了混合动力电动汽车开发合同,并于1998年在北美国际汽车展上出了样车。
9月通用汽车、戴姆勒·克莱斯勒与宝马集团签署了关于构建全球合作联盟,以共同开发混合动力推进系统的合作。
美国混合动力汽车销量达到29.032万辆虽然占美国汽车市场份额只有 2.8%,但从起呈逐年上升趋势预计,美国的混合动力汽车将达到87.2万辆,市场占有率将达到5%。
1.2国内成长现状目前，我国在新能源汽车的自主立异过程中，坚持了政府支持，以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则，确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以整车控制系统、机电驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发规划，通过产学研紧密合作，我国混合动力汽车的自主立异取得了一定进展。
形成了具有完全自主知识产权的动力系统技术平台，建立了混合动力汽车技术开发体系。
混合动力汽车的核心是电池（包含电池管理系统）技术。
除此之外，还包含发念头技术、机电控制技术、整车控制技术等，发念头和机电之间动力的转换和衔接也是重点。
从目前情况来看，我国已经建立起了混合动力汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系，取得了一系列突破性功效，为整车开发奠定了坚实的基础。
掌握了电动汽车整车开发关键技术，形成了各类电动汽车的开发能力。
我国混合动力汽车在系统集成、可靠性、节油性能等方面进步显著，不合技术计划可实现节油10%40%。
同时，各汽车企业对混合动力汽车的研发和财产化投入显著增强，财产化法度不竭加快。
目前，国内汽车企业已将混合动力汽车作为未来主流竞争型产品在战略上高度重视，一汽、春风、上汽、长安、奇瑞、比亚迪等都已投入了年夜量的人力、物力，混合动力车型已完成样车开发，并有部分车型已经实现小批量上市。
2.混合动力汽车组成及分类目前世界各国研究开发的混合动力电动汽车有不合的结构型式,根据其驱动系统的配置和组合方法不合,可分为串连式、并联式和混联式3种型式,根据不合能量分类，可分为微混合、轻混合、全混合和插电式混合。
根据运行模式的不合可分为单一模式和双模式混合。
2.1混合动力汽车的组成混合动力汽车主要由三个部分组成，辨别为发念头模块，电念头模块和电池模块。
每个部分都在动力中起到相当重要的作用。
1.发念头混合动力汽车可以广发地采取四冲程内燃机（包含汽油机和柴油机）、二冲程内燃机（包含汽油机和柴油机）、转子发念头、燃气轮机和斯特林发念头等。
一般转子发念头和燃气轮机的燃烧效率比较高，排放也比较洁净，采取不合的发念头就可以组成不合的混合动力汽车。
2.电念头混合动力汽车可以采取直流电念头、交流感应电念头、永磁电念头和开关磁阻电念头等。
随着混合动力汽车的成长，直流电念头已经很少采取，大都采取了感应电念头和永磁电念头，开关磁阻电念头应用也获得重视，还可以采取特种电念头为混合动力汽车的驱动电念头，采取不合的电念头就可以组成不合的混合动力汽车。
3.电池混合动力汽车可以采取不合的蓄电池、燃料电池、储能器和超等电容器等作为“电池”，一般电池是作为混合动力汽车的帮助能源，只有在混合动力汽车用电念头启动发念头或电念头帮助驱动时才使用。
2.2 混合动力汽车的分类混合动力汽车有很多种分类，根据驱动、能量、运行的模式均可以分红不合的类别，这些类别有交叉和重叠的处所，但也有其共同之处。
2.2.1根据驱动方法分类根据驱动方法的不合，混合汽车可以分为串连式、并联式和混联式。
主要是在于发念头和电念头的连接方法不合。
1.串连式混合动力驱动系统图1 串连式混合动力驱动系统如图1所示，串连式混合动力驱动系统由发念头、电池组、发机电、电念头、控制装置和汽车传动系等组成。
发念头带动发机电收回的电能可直接输送到电念头;也可在当蓄电池的荷电状态降到一定规模时对蓄电池充电。
电念头从发机电或电池组获得能量,从而产生驱动力矩驱动汽车和提供其它设备所需功率。
串连式混合动力驱动系统的优缺点当发念头与驱动轮脱开联系时，发念头是全机械构件，因此，它能运行在其转速转矩特性图上的任何运行工作点，且可能完全运行在其最年夜效率区。
因电念头具有近乎理想的转矩．转速特性，它不需要多档的传动装置,因此,其结构年夜为简化,且本钱下降。
另外，取代一个电念头和一个差速箱的应用，可采取两个电念头辨别带动一个车轮的结构。
这就如同差速器，既形成两个车轮之间的转速解耦，并且起到用于牵引控制的限制滑移的差速器作用。
因为由电传动系所提供的机械上的解耦，可引用简单的控制战略实现控制。
然而，串连式混合动力电驱动系有以下某些缺点：源于发念头的能量被两次转换（在发机电中，由机械能转变成电能；在牵引电念头中，由电能转变成机械能），发机电和牵引电念头两者的低效率相加，且损耗是显著的。
发机电附加了额定的重量和本钱。
因为牵引电念头是唯一的驱动车辆的动力机械，故其必须按满足最年夜的运行性能需求定制。
2.并联式混合动力驱动系统图2 并联式混合动力驱动系统并联式混合动力驱动系统主要由发念头、机电)发机电两年夜动力总成组成,其功率可以互相叠加。
当电念头只是作为帮助驱动系统时,功率可以比较小。
与串连式结构相比,发念头通过机械传念头构直接驱动汽车,其能量的利用率相对较高,这使得并联式燃油经济性比串连式的高。
并联式驱动系统最适合于汽车在城市间公路和高速公路上稳定行驶的工况。
由于并联式驱动系统的发念头工况要受汽车行驶工况的影响,因此不适于汽车行驶工况变更较多、较年夜;相于串连结构式,需要变速装置和动力复合装置,传念头构较为庞杂。
并联式驱动系统的示意图如图2。
并联式混合动力驱动系统的优缺点由于发念头坚持了与机械驱动系统的机械连接，与串连驱动系统相比，并联式驱动系统发念头通过机械传念头构直接驱动汽车，没有SHEV在热能一电能一机械能的转换过程中能量损耗。
其能量的利用率相对较高，这使得并联式的燃油经济性一般比串连的要高；发念头与驱念头电两个动力总成的功率可以互相叠加起来满足汽车行驶的最年夜功率需求，系统可采取较小功率的发念头与电念头，电池总容量可以比SHEV小，使得整车动力总成尺寸小，质量也较轻；以发念头驱动模式为主要驱动模式，其动力特性更加趋近于内燃机汽车；可利用现有技术，通用性好。
与串连式相比较，并联式混合动力驱动系统具有如下缺点。
发念头与驱动系统之间的机械连接，使得发念头的运行工况要受到汽车行驶工况的响，当汽车行驶工况庞杂时，发念头可能较多地在不良工况下运行，因此，并联驱动的排放比串连驱动的要差；PHEV 增加了变速装置及动力复合装置，使机械传动装置变庞杂，增加了整车安插的难度；内燃机工作规模年夜，效率较低，环境污染较年夜，噪声年夜；PHEV的发念头与电力驱动系统两套系统协调工作需要较为庞杂的控制系统。
3.混联式混合动力驱动系统图3 混联式混合动力驱动系统混联式混合动力驱动系统是串连式与并联式的综合,其结构示意图如图3所示。
其驱动系统是最后发念头与电念头以机械能叠加的方法驱动汽车,但驱动电念头的发机电串连于发念头。
目前的混联式结构一般以行星齿轮作为动力复合装置的基本构架。
发念头收回的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥,另一部分则驱动发机电发电。
发机电收回的电能输送给电念头或电池,电念头产生的驱动力矩通过动力复合装置传送给驱动桥。
混联式驱动系统的控制战略是:在汽车低速行驶时,驱动系统主要以串连方法工作;当汽车高速稳定行驶时,则以并联工作方法为主。
混联式HEV 充分阐扬了串连式和并联式的优点,以达到热效率更高、排气污染最低的效果。
与并联式相比,混联式的动力复合形式更庞杂,因此对动力复合装置的要求更高。
2.2.2依照能量模式分类依照两种不合的能量的搭配比例不合，混合动力车辆则有四种类型，辨别为微混合动力、轻混合动力、全混合动力和插电式混合。
1.微混合在微混合动力系统中，机电仅作为内燃机的启念头/发机电使用。
现在通常使用的启念头/发机电系统是指在传统内燃机的启念头电（一般为12V）上加装了皮带驱动启念头电（也就是常说的Beltalternator Starter Generator，简称BSG系统）。