新能源混合动力汽车

一、简介

新能源混合动力汽车（HEV）是指车辆驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系统联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系统单独或共同提供。通常所说的混合动力汽车，一般是指油电混合动力汽车（Hybrid Electric Vehicle,HEV），即采用传统的内燃机（柴油机或汽油机）和电动机作为动力源，电动机的动力源包括蓄电池、燃料电池、太阳能电池等，当前混合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上镍氢动力电池的汽车。其目的是实现节约汽油的消耗量和减少汽车的污染。

二、分类

混合动力汽车的分类方法有很多，典型的分类方法如下。

1、按动力传动系统布置分类

根据混合动力驱动的联结方式，一般把混合动力汽车分为串联式、并联式和混联式三类。

（1）串联式混合动力驱动系统（SHEV），如图1所示，主要由发动机、发电机、驱动电机等三大动力总成用串联方式组成了HEV的动力系统。

图1、串联式混合动力驱动系统示意图

（2）并联式混合动力驱动系统（PHEV），其示意图如图2所示，汽车可由发动机和电动机共同驱动或各自单独驱动，两大动力总成的功率可以互相叠加输出，也可以单独输出。

图2 并联式混合动力驱动系统示意图

（3）混联式混合动力驱动系统（PSHEV），是串联式与并联式的综合，其示意图如图3所示。主要由发动机、电动-发电机和驱动电机三大动力总成组成。

图3 混联式混合动力驱动系统示意图

根据在混合动力系统中混合度的不同，混合动力汽车还可以分为以下四类：

（1）微混混合动力汽车，依靠电动机的功率比例很小，车辆的驱动功率主要由内燃机提供。其工作模式是：如遇到红灯或交通阻塞等情况车辆

需短时停车怠速时，使内燃机熄火取消怠速，而当车辆再次行驶时，立即重新启动内燃机；在制动时转变为发电机，实现制动能量回收。从严格意义上来讲，这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车，因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。微混合可实现5%～10%的节油效果。

（2）轻混混合动力汽车，与微混合相比，驱动车辆的两种动力源中依靠电动机功率的比例增大，内燃机功率的比例相对减小。在车辆加速、爬坡等工况下，电动机可向内燃机提供辅助的驱动力矩，但不能单独驱动车辆行驶，这种混合动力汽车具有制动能量回收、发动机熄火/重启动等功能。轻混混合动力汽车节油可达10%～15%；

（3）中混混合动力汽车，与轻混合不同，中混混合动力汽车采用的是高压电动机。另外，中混混合动力汽车还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够辅助驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好地提高整车地性能。中混混合动力汽车节油可达20%～30%；

（4）强混混合动力汽车，强混合车辆，电动机和内燃机都可以独立或一同驱动车辆，因此在低速、缓加速行驶、车辆起步行驶和倒车等情况下，车辆可以纯电动行驶；急加速时电动机和内燃机一起驱动车辆，并有制动能量回收的能力。试验工况下的节油达30%～50%，

根据使用用途，混合动力汽车还可以分为续驶里程延长型混合动力汽车和动率辅助型混合动力汽车两类。

三、工作原理及优点

1、工作原理

在车辆启动时，蓄电池处于电量饱满状态，可以单独给汽车提供动力源；当车辆爬坡、加速时能量需求较大时，辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量；当车辆能量需求较小时，辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时，还给蓄电池组进行充电，实现能量回收，见图4。

2、优点

①与传统汽车相比，实现节油20%~50%，减少石油资源的消耗。

②与传统汽车相比，实现减排80%左右，改善空气质量。

③内燃机主要工作在最佳工况点附近，燃烧充分，排放气体较干净；起步无怠速（怠速停机）。

④不需要外部充电系统，实现能源自动回收。

稀奥科电池公司皇甫益

2016-03-17