图 2.2 电驱动系统
2.1.1 混合动力汽车的优势
(1)能量转换效率高
本科毕业设计说明书 第 5 页 HEV 的能量转化效率要大幅领先于传统汽车。以新型的 HEV Prius 为例,其动力性能完 全能媲美同级别的传统汽车,但日常油耗却只有其一半左右。表 1-1 是部分 HEV 根据美国城文献综述
市和高速公路两种规范测试出的燃油消耗平均值,其中升公里数最低的为 12.11km/L,最高的 为 27.63km/L,同等级的汽油车 COROLLA 的升公里数为 11km/L(美国城市规范),可见 HEV 在燃油消耗率上普遍优于汽油车。
表 1-1 部分 HEV 的燃油消耗
车名 AVG/km/L AVG EPA/MPG
Ford Escape Hybrid 14.24 33.5
Honda Insight 27.63 65.0
Honda Accord Hybrid 14.03 33.0
Lexus RX400h 12.11 28.5
Toyota Prius 19.76 46.5
Toyota Prius II 23.59 55.5
1MPG=0.425km/L
(2)对环境的污染小
在市区时,HEV 可以通过使用电力驱动来做到零排放。即使使用发动机驱动,其有害排 放也会比传统汽车低很多。
(3)噪声低
当传统汽车加速时,与发动机相关的噪声会上升到占总噪声的 69.4%,而 HEV 加速时, 发动机仍处于稳定工作状态,明显降低了噪声。
(4)废气少,能有效降低“热岛效应”
行驶同样的里程,HEV 的燃油消耗要少很多,热量排放自然要远少于传统汽车。
(5)可回收部分能量
HEV 的电动机能够回收汽车减速、制动或下坡时的能量,从而降低能耗,一般可提高
10%~15%的行驶里程。
(6)减轻对燃油的依赖
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HEV 电能储存器的能量一部分来自于发动机/发电机系统工作时的充电,一部分则可以用 普通电网直接充电,降低了对石油资源的需求,缓解全球石油资源危机。
2.1.2 混合动力汽车推广遇到的问题
(1)制造成本较高
HEV 的价格明显高于同级别的传统汽车。Prius 相当于传统 2L 汽油车,上市价格大概为
28wRMB,比传统的 2L 汽油车贵了三成。来!自~优尔论-文|网www.youerw.com
(2)小型化、轻量化困难
HEV 的动力系统结构复杂、体积质量大,这也是其大型公交系统上应用更多,而小型车 辆成本高昂的原因。
(3)可靠性能有待完善
HEV 的两套驱动系统和能量储存器导致其结构复杂、零部件多,发生故障的概率比传统 汽车高很多。
2.2 串联式混合动力汽车 SHEV
SHEV 是一种发动机作为辅助动力源的电动车,主要由发动机、发电机、逆变器、电能存 储器、电动机、驱动桥等组成。工作时机械能与电能的流通方向如图 2.3 所示。在汽车行驶 时,发动机的机械能通过发电机转化为电能,一部分通过电动机和传动装置驱动车轮,一部 分给电能存储器充电。发动机与发电机之间没有离合器,使 SHEV 的布置灵活、传动简单, 适用于公交汽车等城区运行车辆。