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面向电动车辆的超级电容系统应用技术,实现混合动力

时间:2023-08-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:混合动力电动汽车是指车辆的驱动力由驱动电机及发动机同时或单独供给。由上述工作原理可知,串联式混合动力电动汽车具有多能量源和单一动力单元的特点。图110串联式混合动力电动汽车动力系统基本结构2)并联式混合动力电动汽车并联式混合动力电动汽车可由驱动电机和发动机两套相互独立的驱动系统同时为车辆提供驱动力。

面向电动车辆的超级电容系统应用技术,实现混合动力

混合动力电动汽车是指车辆的驱动力由驱动电机发动机同时或单独供给。按照动力系统功率流和能量流的传输路线分为串联式、并联式和混联式三种。

1)串联式混合动力电动汽车

串联式混合动力电动汽车的动力系统由发动机、发电机、功率逆变器、动力蓄电池、传动系统等构成(其动力系统基本结构如图1−10所示),由发动机带动发电机产生的电能经过功率逆变器输送给动力蓄电池,再由驱动电机为车辆提供驱动力。动力蓄电池在发电机与驱动电机之间充当功率缓冲器的作用,在满足车辆驱动功率需求的同时,尽可能地使发动机工作在高效和低排放区域,以提高燃油经济性和减少污染物排放。由上述工作原理可知,串联式混合动力电动汽车具有多能量源和单一动力单元的特点。

图1−10 串联式混合动力电动汽车动力系统基本结构

2)并联式混合动力电动汽车

并联式混合动力电动汽车可由驱动电机和发动机两套相互独立的驱动系统同时为车辆提供驱动力。根据实际工况,并联式混合动力系统可以工作于三种不同的驱动模式,即驱动电机单独驱动车轮、发动机单独驱动车轮和驱动电机和发动机同时驱动车轮。当发动机能够提供的功率大于车辆行驶所需驱动功率或者车辆处于再生制动工况时,电机处于发电机工作模式,为动力蓄电池充电。并联式混合动力电动汽车动力系统的基本结构如图1−11所示。由上述工作原理可见,并联式混合动力电动汽车具有三个特点,即机械能的混合、具有两个或多个动力装置、动力装置均具有独立的车载能量源。

图1−11 并联式混合动力电动汽车动力系统基本结构

3)混联式混合动力电动汽车(www.xing528.com)

混联式混合动力电动汽车的发动机与驱动电机系统分别配备了一套机械变速机构,并通过齿轮系或行星齿轮系进行动力耦合,该系统可以根据实际行驶工况调节发动机与驱动电机之间的转速和功率输出关系。其动力系统基本结构如图1−12所示。

图1−12 混联式混合动力电动汽车动力系统基本结构

混联式混合动力电动汽车的动力系统包含发电机系统和电机驱动系统,同时具备了串联式车载能量源混合以及并联式动力混合的特点,驱动模式更灵活,为进一步提高燃油经济性和降低排放提供了可能。常见的有开关式和功率分流式两种混联方式。

开关混联式混合动力电动汽车动力系统基本结构如图1−13所示,离合器用于切换串联、并联与混联动力结构,若离合器处于接合状态且发电机关闭,则变为并联式混合动力结构;若离合器处于分离状态,则变为串联式混合动力结构;若离合器处于接合状态且发电机处于发电工作模式,则变为混联式混合动力结构。

图1−13 开关混联式混合动力电动汽车动力系统基本结构

功率分流混联式混合动力电动汽车动力系统的基本结构如图1−14所示,功率分流式混联混合动力结构巧妙地利用了行星轮系多自由度和功率分流的特点,行星轮系的三个轴分别与发动机、发电机以及驱动轴相连。通常情况下,发动机输出动力一部分驱动发电机发电,另一部分直接输出给驱动轴驱动车辆,发电机为动力蓄电池系统充电并构成串联式结构,提供给驱动轴的动力与电机驱动系统输出的动力共同构成并联式结构。

图1−14 功率分流混联式混合动力电动汽车动力系统基本结构

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