混合动力汽车概述课件

,单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,混合动力汽车检修,-,课程介绍及概述,主讲：韦 峰,课程介绍,课程性质：考试课,课时：,72,教学内容,了解混合动力汽车技术发展的基本情况,了解混合动力汽车的结构和工作原理,学习丰田普锐斯的结构和工作原理,学习丰田普锐斯混合动力系统的基本检修方法,教学方法,课程将采用理论学习和实验实训相结合的方式进行。,由于实验实训条件方面的一些限制，本学期的实验实训主要以认识实验为主。,概 述,众多内燃机汽车排放造成空气质量的日益恶化和石油资源的渐趋匮乏，使得开发低排放、低油耗的新型汽车成为当今汽车工业界的紧迫任务。,概 述,2010,年全国汽车保有量达到,7000,万辆；,2010,年全国汽车销量达到,1800,万辆，位居世界第一；,2009,年中国石油消费总量达到,4,亿吨；,城市环境压力；,概 述,国家将大力推广和使用新能源汽车。,我国新能源汽车发展的总体目标是，到,2020,年，新能源汽车累计产销量达到,500,万辆，中,/,重度混合动力乘用车占乘用车年产销量的,50%,以上，我国节能与新能源汽车产业规模位居世界前列。汽车燃油经济性整体水平与国际先进水平接轨，乘用车新车平均油耗达到,4.5,升,/,百公里。,概 述,目前昆明市作为,13,个试点城市之一，已经开始在公交系统中推广使用新能源汽车。截至目前，昆明公交公司旗下,20,多条线路中，共有油电混合、油气混合、纯电动及使用生物柴油等各式新能源公交车,306,台。,今年内，昆明公交公司还要引进,280,台新能源公交车。,全世界范围内新能源汽车都得到了快速的发展。丰田的混合动力轿车普锐斯已经上市了第三代车型，全球的销量超过了,200,万辆，,2010,年甚至成为美国和日本市场汽车销量冠军。在国际金融危机结束之后，美国通用汽车公司也推出了自己的混合动力汽车沃蓝达。,日产、福特、大众、奔驰、宝马、保时捷等各家全球知名汽车公司都纷纷推出自己的新能源汽车以符合时代发展的要求。,概 述,解决汽车排放和石油资源问题的技术方向,新能源汽车,代用燃料汽车,氢燃料发动机汽车,燃气汽车,醇醚汽车等等,电动汽车,纯电动汽车（,EV,）,燃料电池汽车（,FCEV,）,混合动力汽车（,HEV,）,概 述,解决汽车排放和石油资源问题的技术方向,电动汽车,纯电动汽车（,EV,）,电池能量密度？,电池寿命？,成本？,燃料电池汽车,低排放、低噪声、甲醇燃料来源广泛。,基础设施？,产业化？,混合动力汽车（,HEV,）,概 述,什么是混合动力汽车,HEV,（,Hybrid Electric Vehicle,）,是同时配备,电力驱动系统（,Traction Motor,）,和,辅助动力单元（,Auxiliary Power Unit,）,的汽车。,APU,可以是一台内燃机，也可以是内燃机驱动的一套发电机组。,概 述,混合动力汽车,HEV,（,Hybrid Electric Vehicle,）,的优势,相对纯电动汽车,有,APU,作为辅助动力，电池的数量和重量可以减少。,有,APU,作为辅助动力，继航里程和动力性能可以达到传统内燃机汽车的水平。,利用,APU,可以带动空调、真空助力、转向助力等而不需要消耗电池的有限电能。,概 述,混合动力汽车,HEV,（,Hybrid Electric Vehicle,）,的优势,相对内燃机汽车,APU,排量通常很小，并且主要工作在最佳工况点，所以排放好且节能。,在居民、商业、风景区可以关闭,APU,，实现零排放。,电力驱动系统还可以充当发电机，在制动、下坡时回收能量，进一步实现节能减排。,概 述,混合动力汽车,HEV,（,Hybrid Electric Vehicle,）,的优势,商业优势,混合动力汽车基本上不改变汽车产业结构、不改变现有能源体系、不改变用车习惯，具有迅速产业化、生产成本低得优势。,概 述,国外混合动力汽车,美国,面对日益加剧的能源危机和全球竞争，,20,世纪,90,年代初上任的克林顿政府，重点实施了两项重大基础研究项目,“,国家信息基础结构的行动计划,”,（简称,NII,）和,“,新一代汽车合作计划,”,（简称,PNGV,）,概 述,国外混合动力汽车,美国,1990,年通用,“,冲击,”,（,EV1,）,时速达,128km/h,096km/h,加速,9S,续航里程,144km,车载充电,15h,固定充电,3h,概 述,国外混合动力汽车,美国,福特,“,P2000,”,该项目由福特、戴姆勒,.,克莱斯勒、美国国家能源部、加拿大,Ballard,能源公司等共同投资。,并联式混合动力结构,P2000,采用燃料电池，铝制车身，可调高度的电控悬挂系统，目前已经进入了实用阶段。,概 述,国外混合动力汽车,美国,2003,年福特,ESCAPE,翼虎,截止,2005,年已经销售,40,多万辆。,Escape,混合动力汽车的核心是一个紧凑型混合变速驱动桥，配接福特高效,2.3,升四缸发动机、,65,千瓦电动机、,28,千瓦发电机和驱动轮。,位于后货厢地板下的,300,伏镍氢电池组提供电源。由于电池可以在制动和巡航时充电，,Escape,混合动力车不需要像蓄电池电动车那样,“,插到电源,”,上充电。,05,款福特,Escape,混合动力车,概 述,国外混合动力汽车,日本,丰田是全球第一辆量产混合动力汽车的制造者,1997,年第一代,Prius,视环保为首要课题，又兼具大众可以接受的低价位。,通过削减,CO,2,排放来改善污染问题。,概 述,国外混合动力汽车,日本,丰田是全球第一辆量产混合动力汽车的制造者,2003,年第二代,Prius,针对一代的电池、电动机和变压器问题改进。,概 述,国外混合动力汽车,日本,丰田是全球第一辆量产混合动力汽车的制造者,2009,年第三代,Prius,动力系统得到了提升，每升汽油能够行驶,38,公里，燃油效率比旧款提高,10,。,丰田第三代普锐斯提供四种不同的驾驶模式：,Normal,为正常模式,EV-Drive,模式允许驾驶者在低速状态下单纯依靠电力行驶约,1.6,公里。,而,Power,（动力）模式提高油门灵敏度，使得驾驶感向跑车趋近。,Eco,模式则可以帮助驾驶员获得最佳的燃油经济性。,年销售,60,万辆。,概 述,国外混合动力汽车,日本,丰田,SUV-RX400H,RX400h,混合动力系统的综合输出功率为,272,匹马力,(200,千瓦,),。,RX 400h,将加速能力与经济的燃油消耗巧妙结合在了一起。,从,0,加速到,100,公里,/,小时仅需,7.6,秒，这比许多,6,缸豪华,SUV,车型还要出色。,RX400h,的综合油耗为,8.3,升,/100,公里，大大超越了同级别豪华,SUV,的油耗，甚至优于很多中型轿车。,概 述,国外混合动力汽车,日本,本田混合动力,IMA,汽车,Insight,Insight,在城市道路的油耗为,40,英里,/,加仑,(,百公里油耗约合,5.88,升,),，高速路油耗为,43,英里,/,加仑,(,百公里油耗约合,5.47,升,),。,概 述,国外混合动力汽车,欧洲,标致汽车混合动力,3008,3008,混合动力版由一台最大功率,163,马力的,2.0L,柴油发动机,驱动前轮，而后轮则由一台,37,马力的电动机,驱动。这样下来的总功率达到了,200,马力。,柴油发动机和电动发动机共有的大扭矩输出特性使得这款车的,最大扭矩达到了,500N,m,。,可以允许驾驶者进行模式选择，包括柴油模式、电动模式、混动模式。,概 述,国外混合动力汽车,欧洲,Volvo V60,柴电混合动力,引擎本体是,2.4,升的五缸涡轮增压柴油引擎，,215,马力、扭力,450Nm,，采用驱动前轮的方式。而它的电动马达,70,马力、采用驱动后轮配置，电力来源是一个,12kWh,的锂离子电池模组。,概 述,混合动力汽车结构,动力系统,动力控制系统,概 述,混合动力汽车的动力系统,发动机：内燃机,电动机：直流电动机,&,交流感应电动机,&,永磁电动机,电池组：蓄电池,&,燃料电池,&,超级电容,概 述,混合动力汽车的类型,按动力传动系统布置分类,串联式混合动力驱动系统,发动机只作为发电机的动力源，汽车只靠电动机驱动行驶，驱动系统只是电动机。,发动机不受汽车行驶工况的影响，始终在最佳工作区稳定运行。,发动机动力全部转化为电能才能为车辆所用，燃油能量的利用率比较低。,适合于市内低速运行。,概 述,混合动力汽车的类型,按动力传动系统布置分类,并联式混合动力驱动系统,以发动机为主动力，电动机作为辅助动力，共同驱动车辆，或各自单独驱动车辆。,发动机通过机械传动机构可以直接驱动车辆，燃油能量利用效率较高。,发动机受车辆行驶工况影响。,结构上需要变速装置和动力复合装置，结构较为复杂。,适合高速公路等稳定行驶路况。,概 述,混合动力汽车的类型,按动力传动系统布置分类,混联式混合动力驱动系统,在低速时只靠电动机驱动行驶，速度提高时发动机和电动机相配合驱动。,低速时是串联方式工作，稳定高速时是并联方式工作。,动力复合装置复杂，一般以行星齿轮机构作为基本框架。,概 述,混合动力汽车的类型,串联和并联式技术难度较低。,串联式混合动力汽车完全依靠电动机提供动力，发动机、电动机的功率都很大；而且对电池的要求高，因此发动机、电动机、电池的体积重量大，性能和价格都低。,并联式混合动力汽车主要依赖发动机提供动力，电池仅是串联式的,1/3,，而且能量传递损失较小，但是排放污染较大，发动机的燃烧效率不高。,混联式是相对完善的一种混合动力系统，能较好地将燃油汽车与电动汽车的优点有机统一，电池的体积、重量、成本都比较低，发动机总在最高效率工作，具有良好的燃油经济性。,概 述,混合动力汽车的类型,按使用用途分类,续驶里程延长型混合动力汽车,在纯电动汽车基础上增加常规的辅助动力单元，以提供额外的牵引功率或在需要时给电池充电。,一般由大电池小发动机构成。,概 述,混合动力汽车的类型,按使用用途分类,功率辅助型混合动力汽车,在常规内燃机驱动汽车基础上增加了辅助电驱动和能量存储系统以优化能量的管理。,一般由小电池大发动机的发电机组构成。,适合于串联式及并联式。,概 述,混合动力汽车的动力控制系统,功能,使混合动力汽车的动力性能达到或接近现代内燃机汽车的水平，逐步实现混合动力汽车的实用化。,最大限度地发挥了电动机驱动的辅助作用，使混合动力汽车的燃油消耗量尽量降低，实现发动机的节能化。目前的混合动力汽车已经达到,3L/100km,左右的水平。,在环保方面，达到超低污染的环保标准。,实现多能源动力控制，使得发动机与电动机的动力系统能进行最为有效的组合，实现最佳匹配，发动机、电动机都具有高效率，并回收再生制动能量，延长混合动力汽车的行驶里程，改进混合动力汽车的节能性。,在操作装置和操作方法保持传统内燃机汽车的操作方法。,HCU,：混合动力整车控制器,ECU,：发动机控制单元,BCM,：电池管理模块,IPU,：电机控制单元,DC-DC,：直流变换器（变压器）,ISG,：发电,/,电动一体化电机,DCU,：显示器控制单元,概 述,混合动力汽车的动力控制系统,基本组成,操作装置,中央控制器,各种控制模块,HCU,：混合动力整车控制器,ECU,：发动机控制单元,BCM,：电池管理模块,IPU,：电机控制单元,DC-DC,：直流变换器,ISG,：发电,/,电动一体化电机,DCU,：显示器控制单元,