第三章插电式混合动力（增程式）电动汽车ppt课件

新能源汽车概论新能源汽车概论第三章第三章 插电式混合动力（增程式）插电式混合动力（增程式）电动汽车电动汽车新能源汽车概论第三章 插电式混合动力（增程式）电动汽车河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.13.13.13.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述 3 3 3 3.2 .2 .2 .2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.3 3.3 3.3 3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例插电式混合动力电动汽车的典型案例插电式混合动力电动汽车的典型案例插电式混合动力电动汽车的典型案例3.4 3.4 3.4 3.4 增程式电动汽车系统及典型案例增程式电动汽车系统及典型案例增程式电动汽车系统及典型案例增程式电动汽车系统及典型案例 本章主要内容：河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动力（增程式）电动汽车续驶里程续驶里程则不受限制，对电池的性能要求不高。混合动力系统中，通常采用电机的输出功率电机的输出功率在整个系统输出功整个系统输出功率率中占的比重比重来表示不同程度的混合动力系。，式中，Pelec 为电机输出功率；Ptotal 为动力源总功率。3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动力河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述根据混合度的不同，可分为：弱混合动力系统弱混合动力系统，也称微混合动力系统 H 10%轻度混合动力系统轻度混合动力系统，H 20%中度混合动力系统中度混合动力系统，H 30%重度混合动力系统重度混合动力系统，也称全混合动力系统、强混合动力系统，H 一般在 50%插电式混合动力系统包括增程式电动汽车动力系统插电式混合动力系统包括增程式电动汽车动力系统，H 50%3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述根据混合度的不河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分类型类型功能要求功能要求弱混合动力 发动机自动起停轻度混合动力 发动机自动起停+回馈制动中度混合动力 发动机自动起停+回馈制动+电动辅助重度混合动力 发动机自动起停+回馈制动+电动辅助+纯电驱动插电式混合动力（包含增程式）发动机自动起停+回馈制动+电动辅助+纯电驱动+电网充电3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述不同混合度类型及功能列表类型功能要求弱混合动力 发动机自动起停轻度混合动力 发动河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述按照混合度分类的车型不同混合度系统对应的功能及按混合度分类的车型。3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述按照混合度分类河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动插电式混合动力（增程式）力（增程式）电动汽车电动汽车弱混合（弱混）动力系统弱混合（弱混）动力系统搭载的电机功率小，仅靠电机无法使车辆起步，起步过程需要发动机介入，是一种初级的混合动力系统。油率一般为 5%10%。轻度混合动力系统采用了起动发电一轻度混合动力系统采用了起动发电一体机（体机（ISG），除了能够实现用电机控制发动机的起停外，还能实现对部分能量进行回收；发动机的动力可以在车轮的驱动需求和发电机发电需求之间进行调节。插电式混合动力系统插电式混合动力系统是在以上三种混合动力系统的基础上发展起来的一种动力系统，可以使用家用电源在夜间用电低谷时为电池充电，有效平稳电网波动，也可以利用外接充电机充电，续驶里程较大。重度混合动力系统重度混合动力系统采用了 272 650V 的高压电机，动力系统以发动机为基础动力，动力电池为辅助动力。节油率可以达到 30%-50%。中度混合（中混）动中度混合（中混）动力系统力系统该混合动力系统同样采用了 ISG 系统。与轻度混合动力系统的不同之处在采用的是高压电机，节油率可以达到 20%30%。3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述插电式混合动力河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述3.1.1 插电式混合动力电动汽车的概念和特点插电式混合动力电动汽车的概念和特点插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车（Plugin Hybrid Electric Vehicle，PHEV）是指可使用电力网（包括家用电源插座）对车载可充电动力电池进行充电的混合动力汽车。纯电动行驶里程更长，也可以以普通的混合动力汽车方式工作。1将纯电动驱动系统和混合动力驱动系统相结合，减少有害气体、温室气体的排放，大大降低整车的燃油消耗，提高燃油经济性。2无须配备大容量的动力电池，可以大幅降低制造成本有效延长了电池寿命；降低了成本。3可利用外部公用电网对车载动力电池进行均衡充电，减少对石油的依赖，同时又能改善电厂发电机组效率、削峰填谷，缓解供电压力。插插电电式式混混合合动动力力电电动动汽汽车车特特点点3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述3.1.1 插河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述3.1.2 增程式电动汽车的概念和特点增程式电动汽车的概念和特点增程式电动汽车增程式电动汽车的概念:是以电能为主要驱动能源、发动机为辅助动力源的一种兼有外接电源充电和车载自供电功能的电动汽车。增程式电动汽车增程式电动汽车的特点：1、可以缩小动力电池的容量，降低成本，且增大了续驶里程2、可外接充电，进能源利用率高，结构简单采取电池扩容的方式，增加续驶里程3、电能充足的条件下行驶时，发动机不参与工作，采用电机直驱，结构简单3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述3.1.2 增河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.1 串联式结构串联式结构根据混合动力系统的混合方式，PHEV 的混合动力系统主要分为串联式串联式、并联式并联式和混联式混联式三种类型。右图系统中有两个电源，即动力电池和发电机。这两个电源通过逆变器串联在回路中，动力的流向为串联，所以称为串联式混合动力系统。串联式混合动力系统3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.1 串河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.1 串联式结构串联式结构串联插电式混合动力系统在早期的城市公交车上应用，该系统可以实现以下工作模式：发动机关闭，车辆驱动能量完全来自动力电池1、电池供电模式电池供电模式当动力电池荷电状态小于目标 SOC 值后，动力电池不再向电动机供电。2、发动机发动机/发电机发电机供电模式供电模式车辆驱动能量同时来自发动机和动力电池用于车辆加速和爬坡行驶工况。3、混合供电模式混合供电模式发动机的机械能转化成电能分配给电机和动力电池4、发动机发动机/发电机供发电机供电并给电池充电模电并给电池充电模式式把来自车轮的动能转化为电能，给动力电池充电。5、回馈制动模式回馈制动模式发电机把来自发动机的机械能转化为电能给动力电池充电 6、电池充电模式电池充电模式3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.1 串河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.1 串联式结构串联式结构串联式结构的 PHEV 的优缺点是：优点可控制发动机可以工作在其速度 转矩图的任何点上可控制发动机总是工作在最低油耗区在电量充足时，能够完全实现零排放动力总成的控制策略简单缺点为满足汽车动力性需要匹配较大功率的电动机在车辆需求功率较大的工况行驶时，动力电池需要高电流放电，电能损耗大在电量低需要充电时，能量总体损失比较大，转化效率低3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.1 串河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.2 并联式结构并联式结构并联式混合系统并联式混合系统节油率高于串联式系统，一般在 25%左右，在一定程度上取代了串联式系统，目前在公交车辆上还有一定应用。并联式混合动力系统并联式混合动力系统并联式混合动力系统其中电机既可作为电动机使用，也可作为发电机使用。采用并联式混合动力系统的汽车有两个独立的驱动系统，即传统的发动机驱动系统和电机驱动系统。3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.2 并河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.2 并联式结构并联式结构并联式插电式混合动力系统主要有以下五种运行模式：1、单电机驱动模式：当动力电池 SOC 较大且汽车需求功率较小时，车辆由动力电池单独提供电能，驱动电动机从而驱动汽车2、单发动机驱动模式：当动力电池 SOC 下降到一定目标值且车辆需求功率不大时，车辆由发动机单独驱动。此时，电机处于关闭状态3、混合驱动模式：当车辆需求功率较大，发动机或电机单独驱动无法满足车辆需求功率时，车辆由发动机和电机共同牵引驱动4、行车充电模式：当发动机提供的功率大于驱动车辆所需的功率时，一部分功率直接驱动车辆，另一部分供给电机使其工作在发电机状态，将多余的功率充入电池5、再生制动模式：在汽车制动过程中，将一部分制动能量转化为电能并存储在动力电池中，此时电机充当发电机使用。3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.2 并河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分并联式结构的 PHEV 的优缺点是：优点发动机和电机都可以直接向传动系统提供转矩，不存在多次能量形式的转换，因而能量损失较小并联式结构存在两个动力源，因此可以匹配额定功率较小的电机、发动机，制造成本较低缺点发动机和驱动轮间还是机械连接，因此发动机的工作点不可能总处于最佳区域，发动机效率得不到充分发挥需要搭载变速器，且适合搭载自动变速器3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.2 并联式结构并联式结构并联式结构的 PHEV 的优缺点是：优点发动机和电机都可以河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.3 混联式结构混联式结构混联式混合系统混联式混合系统节油率普遍高于串联式和并联式的系统，一般在 40%左右，在乘用车和城市公交车上都有普遍的应用。混联式混合动力系统混联插电式混合动力系统混联插电式混合动力系统无论汽车的运行工况多么复杂、多变，都能使动力系统工作在最优状态，实现较好的燃油经济性和排放性，在 NEDC 循环工况下，采用该方式汽车的节油率可达 40%。3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构3.2.3 混河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车PHEV 在乘用车和商用车领域都有商业化的示范：在乘用车领域在乘用车领域 以丰田的插电式普锐斯为代表采用并联式采用并联式 以比亚迪 F3DM 为代表在客车领域在客车领域 以宇通新能源客车为代表普锐斯 PHEV 透视图丰田普锐斯汽车插电式车丰田普锐斯汽车插电式车由动力电池、发动机、混合动力总成（电机 MG1、电机 MG2、动力分配机构及电机减速机构）、车载充电器、充电用电线、燃油箱等组成。3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分普锐斯车载电源系统普锐斯车载电源系统采用额定电压为 345.6V、电量为 5.2kW h 的锰酸锂电池。通过逆变器供电时，直流电压为 345.6V 升压到 650V，充电式从 650V 的交流电降压为345.6V 的直流电。普锐斯混合动力系统普锐斯混合动力系统采用的混联结构，在此动力系统中，可以同时使用双擎动力驱动汽车行驶，同时产生剩余电力还可以再回收。普锐斯插电式构型3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车普锐斯车载电源系统采用额定电压为 345.6V、电量为 5河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车普锐斯动力总成和传递机构主要由电机 MGI、电机 MG2、动力分配行星排、减速行星排、过渡齿轮、主减速器和差速器（未画出）等组成。普锐斯插电式混合动力总成机构组件在减速行星排中，行星架固定，太阳轮与 MG2 相连，齿圈与动力分配行星排的齿圈相连。MG2 的动力经过减速行星排减速增矩后，也通过过渡齿轮向主减速器输出。3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车发动机停车起动模式下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图停车状态下，驱动轮停止转动，动力分配行星排的齿圈也停止转动。MG1 以电动方式工作，带动太阳轮旋转，并通过行星架起动发动机。发动机停车起动模式发动机停车起动模式3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车停车充电模式下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆在停车状态下，如果电池 SOC 处于正常值范围内，则发动机、MG1 和 MG2 都停止工作。如果 SOC 下降到设定值，则控制系统起动发动机，通过动力分配行星排把发动机动力传递给 MG1 发电，为电池充电。停车充电模式停车充电模式3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车起步和低负荷模式 1 下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图在电池 SOC 处于正常范围时，系统只靠 MG2 输出驱动力使车辆起步和低负荷行驶。此时发动机停止工作，MG1 空转不发电。起步和低负荷模式起步和低负荷模式 1（SOC 正常）正常）3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车起步和低负荷模式 2 下总成组件工作情况和行星排转速杠杆模拟图在 SOC 下降到设定值时，发动机起动，其输出动力被分成两部分：一部分直接流向主减速器驱动车辆；另一部分驱动 MG1 发电。MG1 发出的电能又被分成两部分：一部分供给 MG2 驱动车辆；另一部分为电池充电。起步和低负荷模式起步和低负荷模式 2（SOC 低）低）3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车巡航模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆在巡航模式下，发动机运转在高效区域，主要以发动机的动力驱动车辆，发动机动力被动力分配机构分为两路：一路作为驱动力传递给驱动轮；另一路驱动 MG1 发电，并用该电力驱动 MG2，辅助驱动车辆。巡航模式巡航模式3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车加速模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆从定速行驶开始实施加速，在提高发动机功率和 MG1 发电量的同时，电池也向 MG2提供电能，增大驱动转矩，提升整车驱动能力。加速模式加速模式3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车制动能量回馈模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图车辆减速或制动时，在电池的 SOC 允许的情况下，车辆动能通过驱动轮驱动 MG2 以发电机方式工作，将动能转换为电能，给电池充电。制动能量回馈模式制动能量回馈模式3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车倒车模式下总成组件的工作情况和行星排转速杠杆模拟图在电池 SOC 处于正常值范围内时，MG2 作为电动机反转工作，驱动车辆倒车；当 SOC下降到设定值时，起动发动机，带动 MG1 发电，产生的电力驱动 MG2 反转工作来驱动车辆。倒车模式倒车模式3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电式普锐斯混合动力轿车丰田插电式普锐斯混合动力轿车基于第三代普锐斯的插电式混合动力汽车普锐斯技术参数:动力源动力源 类型类型排量排量/电电压压/容量容量 最大功率最大功率/kW最大转矩最大转矩/Nm发动机 直列 4 缸汽油内燃机排量为 1.8L 73 142电机 永磁同步交流型 电压为 600V 60 207动力电池 锂离子动力电池串联 容量为 6.5Ah 关键零部件参数百公里油耗百公里油耗/（L/100km）4.3（综合工况法）（综合工况法）最高车速/（km/h）180基于第三代普锐斯的插电式混合动力汽车3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.1 丰田插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪比亚迪 F3DM 插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车比亚迪比亚迪 F3DM 插电式混合动插电式混合动力汽车力汽车采用采用比亚迪生产的磷酸铁钴锂电池，电压为 330V，容量为 45A h。F3DM 标称的 100km 耗电是 16kW h，在充电站只需10min 可以充满 50%，220V 慢充需要 9h。比亚迪 F3DM 中的 DM 是双模式的意思，意味着该车有两种主要工作模式：纯电动模式（EV）和混合动力模式（HEV）。F3DM 模式切换按钮3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪 河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪比亚迪 F3DM 插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车 比亚迪比亚迪 F3DM 结构结构:比亚迪F3DM 整车结构发动机舱内元件分布3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪 河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪比亚迪 F3DM 插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车 比亚迪比亚迪 DM 系统工作模式系统工作模式EV 工作模式HEV 工作模式 A动力电池提供电能，由电动机 M2 驱动车辆行驶。发动机工作在最佳状态，直接驱动车辆，电动机随发动机转动，用于发电，为动力电池充电。3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪 河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪比亚迪 F3DM 插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车 比亚迪比亚迪 DM 系统工作模式系统工作模式HEV 工作模式 B HEV 工作模式 C需要较高动力输出的模式下，发动机和电机 M2 一起驱动车辆，提供更高的输出功率。在电量比较低而动力输出也较低的模式下，发动机带动电机 M1（此时作为发电机）发电，电机 M2 利用电机 M1 发电驱动车辆，多余电能将存储在动力电池内。3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪 河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪比亚迪 F3DM 插电式混合动力汽车插电式混合动力汽车 F3DM 技术参数技术参数主要部件性能参数整车性能参数3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.2 比亚迪 河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电式混合动力客车宇通插电式混合动力客车客车车载电源系统客车车载电源系统宇通客车投入大量精力研制新型能源汽车，其中ZK6125CHEVPG1、ZK6125CHEVPG2 等型号汽车为插电式混合动力客车，节油率达 50%以上，节能减排效果达到国内领先水平。动力电池普遍采用的是磷酸铁锂电池，能量密度112W h/kg，超级电容的功率密度3500W/kg，效率为 95%。宇通新能源客车3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电式混合动力客车宇通插电式混合动力客车客车混合动力系统客车混合动力系统宇通插电式客车驱动系统该混联式混合动力客车兼 并串联式和并联式结构的优点，能够实现低速纯电动起步和大功率制动能量回收，避免了发动机低速、低负荷工况的低效率运行及频繁制动的能量损失，更适合于城市工况运行的动力系统结构类型。3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电式混合动力客车宇通插电式混合动力客车基于新型混联式混合动力系统的结构特点，以能量流的路径对该系统的工作模式进行划分：纯电动模式纯电动模式：车辆处于低速工况或者低排放区域，且电池电量处于较高水平，离合器分离，由电机单独驱动。串联式联合驱动模式串联式联合驱动模式：车辆处于低速且高负荷工况，电池电量处于中等水平，离合器分离，APU 与电池联合给电机供电。串联式行车充电模式串联式行车充电模式：车辆处于低速工况，且电池电量处于较低水平，离合器分离，APU 提高驱动功率而且给电池充电。发动机单独驱动模式发动机单独驱动模式：车辆处于发动机最佳转速区域，离合器接合，发动机单独驱动。3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电式混合动力客车宇通插电式混合动力客车 并联式联合驱动模式并联式联合驱动模式：车辆处于较高车速且负荷不断增加，发动机与电机联合进行驱动。并联式行车充电模式并联式行车充电模式：车辆处于较高车速，负荷较低，电池电量低于中低水平，发动机除了进行驱动外还给电池充电。再生制动模式再生制动模式：当车辆处于制动或减速滑行时，利用电机进行能量回收。客车技术参数客车技术参数车辆型号车辆型号 ZK6125CHEVPG1发动机功率/kW162外形尺寸/（mmmmmm）12 00025502950总质量/kg 18000宇通ZK6125CHEVPG1 客车参数3.3 插电式混合动力电动汽车的典型案例3.3.3 宇通插电河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1 增程式电动汽车系统及典型案例增程式电动汽车系统及典型案例增程器增程器是 EREV 驱动系统的关键组件，可以提供电能，增加电动汽车的行驶里程。增程器是 EREV 驱动系统的关键组件，它只提供电能，用来驱动电动机或者为动力电池充电。增程式电动汽车动力系统由电驱动系统、发动机/发电机系统、功率分配装置、动力电池等组成。增程式电动汽车动力系统结构注：粗线表示机械连接，细线表示电气连接，虚线表示 CAN 总线连接3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分1、需求功率比较大2、在增程模式下3、停车时功率分配装置会直接将电能传递给驱动控制装置，驱动车辆行驶，不经过电池管理系统。根据车辆功率需求，驱动控制系统中的逆变器将直流电转化成三相交流电，驱动电动机运转。如果增程模块提供的电能有剩余，则多余的电能将为动力电池充电，动力电池在增程模式下起到平衡系统充电和放电的作用，稳定系统电压。停车时，可以通过外接充电装置为动力电池充电。此外，动力系统提供的电能要满足附件功率的需求，如散热器、风扇、空调压缩机等。3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1 增程式电动汽车的增程器增程式电动汽车的增程器不同工况牵引力驱动控制的功率分配:1、需求功率比较大2、在增程模式下3、停车时功率分配装置会直河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.1 增程器的分类增程器的分类 增程器增程器（Range Extender，RE）是增程式电动汽车最重要的组件之一，它与车辆的性能、油耗、燃油替代、原始成本和运行成本密切相关，增程器分类方法如下：(1)按结构分类：1）大容量动力电池增程器 优点：便于统一标准和规格便于统一标准和规格 缺点：能量密度较低能量密度较低 研发周期短研发周期短 体积偏大体积偏大 成本低成本低 短距离行驶时的优势明显不足短距离行驶时的优势明显不足 容易实现量产容易实现量产 3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.1 增程器的河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.1 增程器的分类增程器的分类 2）燃料电池增程器为了达到尽量避免使用燃油、实现零排放的目标，燃料电池增程器燃料电池增程器成为一种新的选择。氢燃料电池增程器系统整体结构燃料电池增程器的动力结构目前燃料电池增程器需要克服的技术问题：、要求空压机体积小、重量轻，并需要良好的散热装置；、要求压缩机具有较大的空气压缩比，同时保证输出的空气流量相对较小3）发动机/发电机组增程器发动机发动机/发电机组增程器发电机组增程器可以采用多种发动机与发电机组合成为增程式系统，是目前应用最应用最多和技术最成熟的增程系统多和技术最成熟的增程系统3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.1 增程器的河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.1 增程器的分类增程器的分类(1)按布置位置分类：1挂车式增程器挂车式增程器优点：输出功率能够根据需要设计，增程器可以使用多种辅助燃料。缺点：缺乏使用的灵活性，拖车质量和体积都比较大，不易倒车2插拔式增程器插拔式增程器优点：短途行驶时，能量利用率高，长途行驶时增加续驶里程缺点：设计要求较高，控制策略非常复杂还要解决振动噪声等附加问题3车载式增程器车载式增程器空间利用率，结构简单，不需要在出行前对出行距离进行预估，也不需要频繁地对增程器进行拆卸和安装，是目前应用最多的增程器系统3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.1 增程器的河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.2 EREV 的能量管理系统的能量管理系统 EREV 的控制策略可以分为两部分：一部分与纯电动汽车一样为纯电动行驶时候的控制策略；另一部分是增程模式下的控制策略，此时的控制策略要最大限度地降低能量转化带来的能量损耗。为了使两种能源得到最佳的组合和协调运行，对 EREV 控制策略的要求如下：纯电动模式和增程模式的切换控制要合理，充分利用动力电池驱动，实现零排放。防止对动力电池的过充电和过放电，避免频繁充放电，延长动力电池的使用寿命。在启动增程模式下运行后，发动机的起停控制要合理。发动机长期不用的时候，要设置成动力电池在 SOC 值最低的时候也能运行的特殊控制模式，以使长期不用的发动机/发电机组得到维护保养。3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.1.2 ERE河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 通用通用 Volt 增程式电动汽车增程式电动汽车在现有的 EREV 内，最具有代表性的车型是雪佛兰的 Volt。宝马 i3 增程式电动汽车也备受关注。Volt 车载电源系统车载电源系统:采用容量16kWh 的锂电子动力电池，充满电就能够满足 64km 的续驶要求，同时保证其 SOC 不会降到 30%。Volt 混合动力系统混合动力系统在纯电动模式下，Volt 不燃烧汽油，也不会产生尾气排放；当电池电量下降后，增程型汽油发电机开始无缝介入。Volt 的主要结构3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 通用通用 Volt 增程式电动汽车增程式电动汽车Volt 具有以下明显的特点：1、增程增程：Volt 在动力电池完全充满（100%的 SOC）的前提下纯电动续驶里程在 4080km50之间，Volt 在装满 35L 油箱和动力电池充满电的情况下，总的续驶里程可达到 610km。2、节能节能：在纯电动模式下的城市/高速公路综合燃油消耗2.5L/100km：在全汽油模式下 Volt 的燃油消耗量是 6.4L/100km；总的城市/高速公路燃油电力综合燃油消耗量为 3.9L/100km。3 3、减排减排：EPA 认定 Volt 的排气管 CO 2 排放为 52.5g/km，就降低从排气管排放的温室气体而言，这个数据使得 Volt 优于丰田普锐斯。3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 Volt 技术参数技术参数Volt 性能参数Volt 基本参数3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 Volt 动力总成参数3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 宝马宝马 i3 增程式电动汽车增程式电动汽车宝马高效动力策略（BMWEfficient Dynamics）技术范畴内开发的宝马 eDrive 电力驱动系统，不仅降低排放，而且能提供几乎没有噪声、无与伦比的驾驶体验。i3 车载电源系统车载电源系统:宝马采用的是高压锂离子动力电池，电池容量19kWh保用期为 8 年或者 100 000km，在 8h 之内即可完全充满电。宝马 i3 的结构宝马 i3 插电式混合动力轿车3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 宝马宝马 i3 增程式电动汽车增程式电动汽车i3 混合动力系统混合动力系统创新的宝马 eDrive 电力驱动技术是宝马高效动力策略多年来研发的成果。它有三个重要的特征给驾驶人带来了独一无二的零排放驾驶乐趣。反应灵敏的电机，起步便可提供最大转矩，并可以不间断加速至最高车反应灵敏的电机，起步便可提供最大转矩，并可以不间断加速至最高车速。速。冷却系统和强劲的高压锂电池组成了创新的动力电池，冷却系统让高压冷却系统和强劲的高压锂电池组成了创新的动力电池，冷却系统让高压锂电池始终保持在最佳的工作温度上，从而提升性能和延长使用寿命。锂电池始终保持在最佳的工作温度上，从而提升性能和延长使用寿命。智能的能源管理系统让电机、高压锂电池优化协作，始终以尽可能最低智能的能源管理系统让电机、高压锂电池优化协作，始终以尽可能最低的消耗产生最高性能。的消耗产生最高性能。1、1、1、3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 宝马宝马 i3 增程式电动汽车增程式电动汽车i3 技术参数技术参数性能参数3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽河南科技大学变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽车的典型案例增程式电动汽车的典型案例 宝马宝马 i3 增程式电动汽车增程式电动汽车i3 技术参数技术参数关键零部件参数3.4 增程式电动汽车系统及典型案例3.4.2 增程式电动汽