河南科技大学高等教育自学考试毕业论文
汽车实现批量出口；燃料电池轿车研发进入世界先进行列。2008年，新能源汽车在国内已成全面出击之势。比亚迪、奇瑞、吉利、长安、哈飞等汽车生产企业，纷纷在各大国际车展上频频亮相，展出了自行研发的燃料电池汽车及混合动力汽车，从而在这场新能源的竞技中，取得了首发权。
国产新能源汽车如雨后春笋，纷纷崭露头角，如长安的CV9、杰勋混合动力版，奇瑞的A5、东方之子燃料电池动力汽车，海马的H12电动汽车、华普海域甲醇动力轿车和海尚油电动力混合汽车，力帆520混合动力汽车等。在美国汽车城底特律举行的2009北美国际汽车展上，比亚迪展示了插电式混合动力汽车F3DM.这款汽车已于2008年12月15日在中国市场开始销售，于2011年在北美市场上市。
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第3章 汽车新能源的类型
3.1 纯电动汽车
3.1.1 纯电动汽车的类型
纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，一般采用高效率充电蓄电池为动力源。纯电动汽车可分为2种类型，即用蓄电池作动力源的纯电动汽车和装有辅助动力源的纯电动汽车。
一、 用蓄电池作为动力源的纯电动汽车
用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，只装置了蓄电池组，它的电力和动力传输系统如图3-1所示。
图3-1 用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车的电力和动力传输系统
二、 装有辅助动力源的纯电动车
用单一蓄电池作为动力源的纯电动汽车，蓄电池的比能量和比功率较低，蓄电池组的质量和体积比较大。因此，在某些纯电动汽车上增加辅助动力源，如超级电容器、发电机组、太阳能等，由此改善纯电动汽车的启动性能和增加续驶里程。装有辅助动力源的纯电动汽车的电力和动力传输系统如图3-2所示。
图3-2 装有辅助动力源的纯电动汽车的电力和动力传输系统
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3.1.2 纯电动汽车的结构原理
燃油汽车主要由发动机、地盘、车身和电器4大部分组成，纯电动汽车的结构与燃油汽车相比，主要增加了电力驱动控制系统，而取消了发动机，电力驱动控制系统的组成与工作原理如图3-3所示，它由电力驱动模块、车载电源模块和辅助模块3大部分组成[5]。
图3-3 电力驱动控制系统的组成与工作原理
当汽车行驶时，由蓄电池输出电能（电流）通过控制驱动电动机运转，电动机输出的转矩经传动系统带动车轮前进或后退。电动汽车行驶里程与蓄电池容量有关，蓄电池容量受诸多因素限制。要提高一次充电续驶里程，必须尽可能的节省蓄电池能量。
3.2 混合动力电动汽车
3.2.1 混合动力电动汽车的结构类型
一、 串联式结构类型
如图3-4所示串联式结构的最大特点是：能量的产生和使用完全独立，发动机的功能只是驱动发电机工作，由发电机向蓄电池充电。汽车完全由电动机驱动，发动机只需在某一转速下工作，避免在怠速或其他不经济工况下工作可明显减少排气污染和提高燃油经济性、节约费用。
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图3-4 串联式混合动力系统 图3-5 并联式混合动力系统
二、并联式结构形式
并联式结构（如图3-5）的混合动力汽车可由发动机与电动机饭别独立的驱动，采用异步交流电动机，既可作电动机，又可作发电机使用。
汽车在不同行驶工况下工作如下:
1.正常行驶工况。在一般路面上驾驶员以发动机作为动力行驶。 2.启动及小负荷行驶工况。当汽车在启动、小负荷和下坡行驶及汽车需要通过对排放要求严格限制的地区，可通过离合器是发动机熄火，汽车由电动机从蓄电池中获得电能来驱动。
3.加速行驶工况。当汽车加速或高速行驶需要大功率时发动机和电动机可联合工作，以获得所需得峰值功率。
4.蓄电池充电工况。大汽车在低负荷工作时异步交流电动机作为发电机自动接通为蓄电池充电，使蓄电池电能获得补充，这有利于提高发动机工作效率。
5.减速和制动工况。由汽车驱动电动机，此时电动机为蓄电池充电，汽车制动时能量回收部分转变为电能而储存。
三、混联式结构形式
混联式结构（如图3-6）的混合动力系统利用动力分配装置将动力一分为二：一部分直接驱动汽车；另一部分驱动交流发电机，而交流发电机驱动电动机并为蓄电池充电。
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图3-6 混联式混合动力系统
汽车在不同行驶工况下工作如下:
1.正常行驶工况。发动机输出动力一路直接驱动车轮；另一路经交流发电机、变流器、电动机驱动车轮。
2.启动及小负荷行驶工况。此时，发动机效率不高而停止工作，由蓄电池带动电动机驱动车轮。
3.加速行驶工况。在正常行驶工况基础上增加功率输出，这部分增加的动力由蓄电池供给，由电能转化成机械能传给车轮。
4.减速和制动工况。由汽车车轮驱动电动机，此时电动机作为发电机使用，电动机发出的电能为蓄电池充电，将汽车的制动能回收为电能[6]。 3.2.2 不同类型的混合动力电动汽车的比较
表3-1对不同类型的混合动力电动汽车在燃油经济性、尾气排放和控制难易程度等方面作了比较。表3-2对不同类型的混合动力电动汽车在驱动模式、传动效率、整车布置、使用条件等方面作了比较。
表3-1 不同类型的混合动力电动汽车类型的比较 项目 公路行驶燃油经济性 城市行驶燃油经济性 无路行驶燃油经济性 低排放性能 成本 复杂程度 控制难易程度 串联式 较优 优 较优 优 低 简单 简单 并联式 优 较优 优 较优 较低 较复杂 较复杂 混联式 优 优 优 较优 较低 复杂 复杂
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