混合动力汽车的构造与原理

（一）串联混合动力汽车

1.串联混合动力汽车的概念

串联混合动力汽车是混合动力汽车的一种基本结构，其单个动力传动系间的联合是车载能量源环节的联合，即非直接用于驱动汽车的能量的联合，并同时向动力装置供能。典型的串联混合动力汽车动力传动系如图5-3所示。

图5-3　串联混合动力汽车动力传动系示意图

2.串联混合动力汽车的特点

①车载能量源环节的混合。

②单一的动力装置。

③车载能量源由两个以上的能量联合组成。

3.串联混合动力汽车的优势

串联混合动力汽车实现了车载能量源的多样化，可充分发挥各种能量源的优势，并通过适当的控制实现它们的最佳组合，满足汽车行驶的各种特殊要求。例如，采用发动机—发电机和动力电池组两种车载能量源的串联混合动力汽车即可满足汽车一定的零排放行驶里程，同时，通过发动机—发电机的工作为动力电池组进行补充充电，延长了汽车的有效续驶里程，为实现纯电动汽车的实用化提供了解决方案。

（二）并联混合动力汽车

1.并联混合动力汽车的概念

并联混合动力汽车是混合动力汽车的一种基本结构，其单个动力传动系间的联合是汽车动力或传动系环节的联合，通过对不同动力装置输出的驱动动能的联合或耦合，并经过相应的传动系输出到驱动轮，满足汽车的行驶要求。典型的并联混合动力汽车动力传动系如图5-4所示。

2.并联混合动力汽车的特点

①机械动能的混合。

图5-4　并联混合动力汽车动力传动系示意图

②具有两个或多个动力装置。

③每一个动力装置都有自己单独的车载能量源。

3.并联混合动力汽车的分类

依据动力耦合方式的不同，并联混合动力汽车具有单轴联合式、双轴联合式和驱动力联合式3种布置方案。单轴联合式机械动力的耦合是在动力装置输出轴处完成的，传动系的输入为单轴，如图5-5所示。双轴联合式机械动力的耦合是在传动系的某个环节中完成的，通常称位于传动系中的这种耦合部件为动力耦合装置，它具有两个或多个输入轴，而输出轴仅有一根并直接与驱动轴相连，如图5-6所示。(www.xing528.com)

图5-5　并联混合动力汽车单轴联合式

图5-6　并联混合动力汽车双轴联合式

4.并联混合动力汽车的优势

驱动力联合式机械动力的混合是在汽车驱动轮处通过路面实现的，如图5-7所示。因为具有两套独立的动力传动系直接驱动汽车，所以在充分利用地面附着力方面具有优势，通过合理的控制，可大大改善汽车的动力性能，但系统组成比较庞大，控制复杂。

图5-7　并联混合动力汽车驱动力联合式

（三）混联混合动力汽车

1.混联混合动力汽车的概念

为优化动力传动系的综合效率，充分发挥汽车的节能、低排放潜力，在实际应用中，混合动力汽车动力传动系并非单纯是简单的串联结构或并联结构，而是由串联结构和并联结构复合组成的串并联综合结构，即所谓的混联结构。典型的混联混合动力汽车动力传动系如图5-8所示。

图5-8　混联式混合动力汽车动力传动系

2.混联混合动力汽车的类型

混联混合动力汽车动力传动系中具有两个电机系统，即发电机和电机驱动系统，兼备了串联混合动力车载能量源的混合和并联混合动力机械动能的混合，在实际应用中主要有两种方案，即开关式和功率分流式。

①开关式混联混合动力汽车，如图5-9所示。

图5-9　开关式混联混合动力汽车

②功率分流式混联混合动力汽车，如图5-10所示。

图5-10　功率分流式混联混合动力汽车