(4)借助原动机输出的动力直接带动车内空调、暖风、真空助力器、动力转向等汽车电器附件,无需再消耗电池组内有限的电能。在某些对汽车排放严格限制的地区(如商业区、旅游区、居民小区等),混合动力电动汽车可以关闭APU,由纯电力方式驱动,成为零排放的电动汽车。
(5)在能源短缺的大环境下,混合动力汽车的发展符合社会发展的趋势。能源危机问题已经是世界范围内的共性问题。尽管混合动力并不是汽车替代能源措施的最终解决方案,但在最终解决方案未定论前,它的出现让人们为之欣喜。并且已经确确实实在节能技术上有所作为。混合动力技术的问世,是现阶段解决能源问题的有效措施,符合社会节能环保的发展趋势。
电能的取得比石油更为简单,成本更低,利用各种方式获得电源来供给电力汽车的使用,让汽车的使用成本更低,同时由于电动汽车的环保性,将令它成为新时代的交通工具的代表,广受世界各国人民的喜欢,这也就注定它拥有庞大的市场。
4.4.2成熟的混合动力汽车技术
混合动力汽车的动力系统的全面改进,各种高新技术开始在混合动力汽车上应用,主要技术包括:燃油动力与电动动力系统集成优化技术不断取得进展,节能效果不断提高;高性能锂离子电池、镍氢电池取代传统的铅酸电池;高效的一体化电力驱动系统取代传统的直流电机;电动辅助系统的广泛应用提高了整车能量利用效率和性能;网络系统的应用促进了混合动力汽车的模块化和智能化;轻量化技术和电器结构安全性技术得到了系统应用。
在混合动力技术的发展上,表现出明显的模块化和平台化趋势,轿车混合动力系统的模块化愈加明显,逐步推进汽车动力的电气化。从只具备自动启停、怠速关机功能的“微混合”、以并联式混合动力发动机为主体的“轻混合”和以混联式为特征的“强混合”,随着电功率的比例逐步提高,混合程度不断提高,最终过渡到可充电式的串联式“全混合”方式。
城市客车混合动力系统出现平台化趋势,发电机组+驱动电机+储能装置,构成了混合动力系统的基本技术平台。通过换用不同的发电机组即APU,从汽、柴油内燃机到气体燃料发动机各种不同的能源动力转化装置,形成油—电、气—电等各种不同混合动力系统,促进了动力系统的平稳过渡与转型。
4.4.3混合动力汽车市场推广政策
混合动力汽车节能和环保效果明显,得到快速发展,并在各国优惠政策的鼓励下,逐步进入商业化推广应用阶段。大型汽车公司纷纷推出具有各自特色的混合动力汽车。目前已批量销售的混合动力汽车包括丰田公司PRIUS、本田公司Insight、Civic、福特公司的Escape等轿车和Orion Bus Ⅵ、Nova Bus、HIMR客车等。2007年,美国市场上销售的混合动力车达到40多万辆,占新车总销售量的3%。
我国在“863”计划重大专项中共投入20亿元的研发经费,支持混合动力汽车关键技术、平台集成技术以及整车和关键零部件的开发。国家发展和改革委员会于2007年11月1日颁布实施的《新能源汽车生产准入管理规则》为各种电动汽车的推广应用扫清了政策障碍。规则根据混合动力汽车特点和技术成熟度,规划了推广应用的范围和条件。
在欧美一些国家以及日本等国,个人购买节能环保型车辆,政府都有一定程度的资金补贴,使得混合动力汽车的购车价与普通的燃油车车价接近。政策的鼓励对混合动力车的市场推进有着推波助澜的作用。在我国,对节能环保车辆也有一定的政策鼓励,如2009年2月7日下发的《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》,在公共服务用乘用车和轻型商用车方面,节油率在40%以上的混合动力汽车,每辆可获5万元补贴。
4.4.4我国混合动力汽车发展概况
在混合动力汽车方面,首先在乘用车上推广使用具有怠速停车功能和启动电机,发电机一体化的轻度混合动力轿车技术,将其应用到使用率较高的领域,如城市出租车;其次是在城市公交车辆上推广应用具有制动能量回收功能的混合动力,逐步扩大其应用范围。
混合动力汽车技术基本成熟,以BSG和ISG为代表的轻度混合动力汽车具备产业化条件。2007年11月底,10辆奇瑞BSG混合动力轿车率先销售到奇瑞出租车公司,计划单车运行10万公里以上。12月13日,由长安汽车集团自主研发的首款量产混合动力轿车杰勋HEV,在长安汽车第五工厂正式下线,长安集团计划于2009年生产该款混合动力车3000辆,2010年将达5000辆。
清华大学与清能华通共同研发的“Micro哈里”采用了自主研发的新型四轮智能驱动技术和高能锂离子动力蓄电池,最高车速65km/h,0km/h~30km/h加速时间4.5s,百
公里能耗5kWh,续航里程大于120km。
总之,混合动力车辆已成为一股不可阻挡的力量,在改变汽车产品的结构和构成,并大量的走向实用化。据《Auto Mfg & Production》(汽车制造与生产)期刊报道,2010年达到100万辆,2015年将在世界汽车市场占15%,2020年占25%这是相当大的混合动力车辆数量的比例。我们粗略估计,2020年全球汽车如果产量在1亿辆,那么,混合动力车将是2500万辆了。总之,混合动力车辆在相当一段时间内前景广阔,并受市场欢迎,逐渐成为汽车行业的主导产品。
结语
文章主要介绍了Plug-in HEV的结构特点、工作模式、控制策略及其优点和技术难题,并对去发展前景进行深入研究。可以看出,混合动力汽车与传统的燃油汽车相比,在正常行驶时油耗低、排放少、对能量的利用率高,有着良好的使用性能;但目前与同类汽车产品相比售价偏高。随着人们环保意识的不断增强,混合动力技术的不断成熟和完善,生产成本的不断降低,混合动力汽车在市场的占有量会不断地增加,具备较大的市场潜力。
基于混合动力汽车控制策略研究现状,未来研究应当关注以下两个方面。 1)完善仿真模型,并对系统动态协调控制进行研究,考核控制策略对于系统能量流传输的稳定性和可靠性;
2)采用优化算法对控制策略进行优化,如:遗传算法、模拟退火算法及粒子群算法等优化方法在控制策略的多目标优化研究也是其重要研究方向。
参考文献:
[1]关文达,汽车构造[M],清华大学出版社,2009年1月第二版。
[2]麻友良,陈全世,混合动力电动汽车的发展[M],公路交通技术,2001年。
[3]刑伟岩,宋振寰,周雅夫,混合动力电动汽车进入实用化的关键因素[J],广西交通科技,2002年03期。 [4]岳东鹏,郝志勇,张俊智,混合动力电动汽车研究开发及前景展望[J],拖拉机与农用运输车,2004年02期。 [5]陈智家, 陈祥丰, 欧阳海,混合动力汽车控制策略研究现状及发展趋势[J],汽车工程师,2009年第10期。 [6]杨金星, 周荣, 乔维高,Plug-in混合动力电动汽车的研究分析[J],汽车工程师,2009年第10期。 [7]蒋延莲,混合动力汽车发展前景探讨[J],江苏科技信息,2010年第2期。
[8]何云信,谢文尚,汽车混合动力技术发展现状及前景[J],装备制造技术,2010年第2期。
致 谢
非常感谢高维老师、戴晓锋老师、王武林老师在我们大学的最后学习阶段——毕业设计阶段,给予我们的指导。从最初的定题,到资料收集,到写作、修改,到论文定稿,他们都耐心的指导和无私的帮助。为了指导我们的毕业论文,他们放弃了自己的休息时间,他们的这种无私奉献的敬业精神令人钦佩,在此我向他们表示我诚挚的谢意。同时,感谢所有任课老师和所有同学这三年来给予我的指导和帮助,是他们教会了我专业知识,教会了我如何学习,教会了我如何做人。正是由于他们,我才能在各方面取得显著的进步,在此向他们表示我由衷的谢意,并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才,桃李满天下!
通过这一阶段的努力,我的毕业论文《混合动力汽车原理及发展前景研究》终于完成了,这意味着大学生活即将结束。在本论文的写作过程中,我的导师高维老师倾注了大量的心血,从选题到开题报告,从写作提纲,到一遍又一遍的指出每稿中的具体问题,严格把关,循循善诱,在此我再次表示衷心感谢。在大学阶段,我在学习上和思想上都受益非浅,这除了自身的努力外,与各位老师、同学和朋友的关心、支持和鼓励是分不开的。
另外,感谢校方给予我这样一次机会,能够独立地完成一个课题,并在这个过程当中给予我各种方便,使我在即将离校的最后一段时间里,能够更多学习一些实践应用知识,增强了我实践操作和动手应用能力,提高了独立思考的能力。在这对我的母校表示感谢。
三年寒窗,所收获的不仅仅是愈加丰厚的知识,更重要的是在阅读、实践中所培养的思维方式、表达能力和广阔视野。很庆幸这些年来我遇到了许多恩师益友,无论在学习上、生活上还是在工作上都给予了我无私的帮助和热心的照顾,让我在诸多方面都有所成长。感恩之情难以用语言量度,谨以最朴实的话语致以最崇高的敬意。
毕业设计(论文)开题报告书(表1)
题 目 混合动力汽车原理及发展前景研究
题目类别 √ 基础研究 □√ 应用研究 □ 其它 □ 工程设计 □【课题的内容与要求】 一、混合动力汽车概念 二、混合动力汽车的工作原理 三、混合动力系统控制策略 四、混合动力汽车的发展前景研究 【前言】 当前,全球汽车工业正面临着金融危机和能源环境问题的巨大挑战。发展新能源汽车,实现汽车动力系统的新能源化,推动传统汽车产业的战略转型,在国际上已经形成广泛共识。在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前,混合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。 虽然混合动力汽车并不是完全意义上的新能源汽车,但在近期或相当长一段时间内,最适合中国现实条件的还是混合动力汽车。混合动力汽车是中国汽车市场唯一能够实现大批量商品化的节能产品。 【方案的比较与评价】 方案一: 首先介绍混合动力汽车的相关概念及分类,再重点介绍各个类型的结构和工作原理,最后简单分析混合动力汽车的发展前景。 方案二: 首先介绍混合动力汽车的相关概念及分类,再简单介绍各个类型的结构原理,最后对混合动力汽车的应用、面临的问题、发展方向及前景进行深入的探究。 比较与评价:方案一与方案二相比,方案一注重介绍混合动力汽车的结构及原理,对其发展没有进行深入的分析。方案二注重的是深入分析混合动力汽车的发展,与方案一相比更有研读价值。因此方案二更适合撰写此次论文。