新能源汽车结构与原理

串联混合动力汽车的结构简图如图5-11所示，汽车由电动机—发电机驱动行驶，电机控制器的供电来自发动机—发电机—发电机控制器（以下简称“发动机—发电机组”）与动力电池组组成的串联式结构。

图5-11　串联混合动力汽车结构简图

整车综合控制器、电机控制器、发动机控制器、发电机控制器、电池管理系统等通过通信线缆连接组成整车控制系统，依据控制系统的状态信息以及驾驶人操控指令、车速等整车反馈信息，由整车控制器实施预订的控制策略，并输出指令到电机控制器，实施电动机—发电机的电动、发电控制，输出指令到发动机控制器、发电机控制器，实施发动机—发电机组的开关控制以及输出功率控制，输出指令到电池管理系统，实施动力电池组的充电、放电能量管理。

串联混合动力汽车的工作模式见表5-2。

表5-2　串联混合动力汽车的工作模式列表

续表

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①当动力电池组具有较高的电量且动力电池组输出功率满足整车行驶功率需求时，串联混合动力汽车以纯电池组驱动模式工作，此时发动机—发电机组处于关机状态。

②当汽车以纯电池组驱动行驶时，若汽车减速制动，电动机—发电机工作于再生制动状态，汽车制动能量通过再生发电回收到动力电池组中，即工作于再生制动充电模式。

③当汽车加速或爬坡需要更大的功率输出且超出了动力电池组的输出功率限制时，发动机—发电机组启动发电，并同动力电池组一起输出电功率，实施混合动力驱动工作模式。

④当动力电池组的电量不足且发动机—发电机组输出功率在驱动车辆的同时有富余时，实施动力电池组强制补充充电工作模式。

⑤当动力电池组的电量不足且发动机—发电机组处于发电状态时，若汽车减速制动，电动机—发电机工作于再生制动状态，汽车制动能量通过再生发电与发动机—发电机组输出功率一起为动力电池组充电，实施动力电池组的混合补充充电。

⑥当动力电池组的电量在目标范围内，且发动机—发电机组输出功率满足汽车行驶功率需求时，为提高串联混合动力系统的能量利用效率，采用纯发动机驱动工作模式，此时发动机—发电机组输出功率与汽车行驶功率需求相等。

⑦若动力电池组的电量过低，为保证整车行驶的综合性能，需要对动力电池组进行停车补充充电，此时发动机—发电机组输出的功率全部用于为动力电池组进行补充充电。