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1、调研报告一、研究目的与意义1.1研究的主要内容与意义通过对混合动力汽车技术的学习与研究，设计以教学为目的的汽车混合动力教学模拟实验台，具体内容如下：①研究掌握混合动力汽车的分类、组成结构与工作原理；②以丰田普锐斯油电混合动力汽车为例，分析不同工况下其动力传递方式，并整理结构图；③设计以教学为目的的汽车混合动力教学模拟实验台总体方案；④绘制实验台正面布置图、背面电路图，编写汽车混合动力教学模拟实验台使用说明书；论文完成后，设计汽车混合动力教学模拟实验台以丰田普锐斯油电混合动力汽车为例，可形象的展示混合动力
2、汽车的特点与基本结构，不同工况下其动力传递方式，便于教学；同时不断积累与总结新能源汽车技术教学实验台的设计经验。二、混合动力汽车技术简析2.1混合动力汽车混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同，主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上，混合动力车辆的主流都是汽油混合动力，而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。混合动力汽车的优点是：（1）采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少
3、的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。（2）因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。（3）在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放。（4）有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。（5）可以利用现有的加油站加油，不必再投资。（6）可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。9
4、/9混合动力汽车的缺点是：长距离高速行驶基本不能省油。2.2混合动力汽车的分类、组成结构与工作原理分析混合动力汽车(HybridElectricVehicle,HEV)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共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排放等特点引起了汽车界的极大关注并成为目前汽车研究与开发的一个重点。图2.2混联式油-电混合动力汽车动力总成结构图2.3根据动力
5、传递方式的分类混合动力汽车根据动力传递方式的不同可分为串联式、并联式和混联式三种类型。1.串联式混合动力汽车(SHEV)串联式混合动力汽车(SeriesHybridElectricVehicle,SHEV)由发动机、发电机和驱动电动机三大动力组成,发动机、发电机和驱动电动机采用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。实际上SHEV的发动机-发电机组只能看作一种电能供应系统,发动机并不直接参与SHEV的驱动。发动机的转速被控制在一定的范围内,不受SHEV运行工况的影响,经常可以保持在低能耗、高效率和低污染的
6、状态下运转。SHEV驱动系统的结构比较简单,动力电池组、发动机-发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度,控制系统也比较简单。但三大动力总成的体积较大,质量也较重,还有庞大的动力电池组,使得在中小型汽车上布置有一定的困难,一般适合大型客车采用。2.并联式混合动力汽车(PHEV)并联式混合动力汽车(ParallelHybridElectricVehicle,PHEV)由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用“并联”的方式组成PHEV的驱动系统。PHEV的
7、动力系统组成可大致分为发动机、驱动系统(变速器和驱动桥)和驱动轮等,9/9电动机的动力要与车辆驱动系统相组合，其方式有:(1)在发动机输出轴处进行组合(2)在变速器(包括驱动桥)处进行组合(3)在驱动轮处进行组合。3.混联式(串、并联式)混合动力汽车（PSHEV）混联式混合动力汽车(SplitHybridElectricVehicle,PSHEV)综合了SHEV和PHEV的结构特点,由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上才能起发动机飞轮和起动机的作用,
8、保持发动机稳定运转并进行发电,所以电动机的动力要与车辆驱动系统相组合:在变速器(包括驱动桥)处进行组合和在驱动轮处进行组合方式。（1）动力组合器动力组合式PSHEV（2）驱动轮动力组合式PSHEV三、汽车混合动力教学模拟实验台初步设计为了结合实验教学，充实实验教学设备，使实验教学与操作训练有机的结合，培养学生的实际动手能力和创造力，而且使学生在教学中更直观、生动的理解混合动力汽车在各种工况下的运作状态，本论文以混联混合动力系统为对象，以丰田
