混合动力汽车传动系统_混合动力汽车传动系统的类型有哪些

1.油电混合汽车的工作原理是什么呢？

2.混合动力技术的分类

3.油电混合动力汽车的工作原理？

　Prius混合动力汽车结构的核心部分是行星轮机构，丰田称之为动力分配装置(PSD，Power Split Device)。结构示意图如图1。

该行星轮系有两个自由度，在此结构中，发动机和行星架相联，通过行星齿轮将动力传递给外圈的齿圈和内圈的太阳轮，齿圈轴与电机和传动轴相联，太阳轮轴和发电机相联。PSD将发动机大约70％的转矩直接传递到驱动轴上，将另一部分转矩传送到发电机上，并且发电机、电机和发动机的转速存在一线性关系。在驱动轴转速(即电机转速)不变的情况下，通过调节发电机来调整发动机转速。同时，发动机和电机转矩可以直接叠加。但是结构上较为复杂，给制造和控制带来了一定的困难。

2 改进的混合动力传动系统设计

所提出的改进型设计是一种多工作运行模式的混合动力汽车，其动力传动系统示意图如图2所示。该驱动系统只用1台电机，该电机既可以作为驱动电动机，又能作为充电和制动能量回收时的发电机使用。在该系统中，行星轮系的太阳轮与发动机相联，行星架与驱动车轮相联，电机通过锥齿轮副、电控离合器、齿轮副分别与行星架和齿圈相联。对于系统所用的行星轮系，其各部分的运动学关系如下：

式中，Ns为太阳轮的转速；Nr为齿圈的转速；Nc为行星架的转速；K为齿圈和太阳轮的齿数比。

行星轮系传递的转矩关系为：

式中，Tr为齿圈上的转矩；Ts为太阳轮上的转矩；Tc为行星架上的转矩；K为齿圈和太阳轮的齿数比。

油电混合汽车的工作原理是什么呢？

纯电汽车的传动系统和内燃汽车的传动系统在车身结构及外观上基本相同，但两者最大区别是动力、驱动系统不同。传统的汽车是使用柴油或者汽油，而电动汽车使用的是比较绿色的电能。传统动力的汽车依然是主流。

1、纯电动汽车以车载电源作动力源，而传统内燃发动机汽车是以燃油作动力源。

2、纯电动汽车用动力电机替代内燃发动机驱动车辆行驶；纯电动汽车以高压大电流为动力系统。而传统内燃发动机汽车，除点火系统用高压低电流之外，其他电源均为低压弱电系统。

3、纯电动汽车主要包括驱动电机、动力电池和电控系统、充电机、DC/DC等主要高压电器。

4、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，其工作原理是：蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶。

5、电动汽车的种类有：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。

6、传动系工作原理，是将发动机的工作集中在“曲轴”上，由曲轴通过离合器进入“变速箱”，在经过变速箱的“速比”输出给传动轴，带动轮胎行驶。发动机的工作原理，就是“吸，压，爆，排”完成一次做功的循环。

混合动力技术的分类

油电混合工作原理如下：

1、车辆行驶初期，蓄电池处于充满状态，其能量输出能满足车辆的要求，动力系统不需要工作。

2、当电池电量低于60%时，电源系统启动。

3、当车辆能量需求较大时，动力系统和电池组同时为驱动系统提供能量。

4、当车辆能量需求较小时，动力系统为驱动系统提供能量，并为电池组充电。电动混合动力汽车的优点：混合动力汽车燃油经济性高，行驶性能优异。混合动力汽车的发动机需要燃油，在起步和加速时，由于有电动机的，可以降低油耗。

油电混合动力汽车的工作原理？

混合动力总成按动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。

（1）串联式混合动力汽车Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV) SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成，发动机、发电机和驱动电动机用“串联”的方式组成SHEV的驱动系统。SHEV用发动机－发电机组均衡地发电，电能供应驱动电动机或动力电池组，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车，使SHEV的行驶里程得到延长。实际上SHEV的发动机－发电机组只能看作一种电能供应系统，发动机并不直接参与SHEV的驱动、

SHEV的发动机，可用四冲程内燃机、二冲程内燃机、转子发动机和燃气轮机。发动机、发电机组，发动机的转速控制在一定范围内，不受SHEV运行工况的影响，经常保持在低能耗、高效率和低污染的状态下运转。

SHEV驱动系统的结构比较简单，动力电池组、发动机－发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度，控制系统也比较简单，因为只有唯一的电动机驱动模式，其特点是动力特性更加趋近于EV。SHEV必须装置在一个大功率的发动机－发电机组，再用驱动电动机来驱动车辆。发动机、发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近于SHEV的最大驱动功率，在热能→电能→机械能之间的转换过程中，总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积较大，质量也较重，还有庞大的动力电池组，使得在中小型汽车上布置有一定的困难，一般适合大型客车用。

小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处启动、加速、爬坡 工况时，发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能；当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时，则由电池组驱动电动机，当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。

（2）并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到行驶速度，汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机可以作为发电机使用，称为电动－发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，机械效率损耗与普通汽车差不多，得到比较广泛的应用。

（3）混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为以发动机为主和以电机为主两种。以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为动力源；以电机为主的形式中，发动机作为动力源，电机为主动力源。该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。 A、根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类：

一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。

二是并联式混合动力系统。并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic用的是并联式联结方式。

三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂，成本高。Prius用的是混联式联结方式。 B、根据在混合动力系统中，电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重，也就是常说的混合度的不同，混合动力系统还可以分为以下四类：

一是微混合动力系统。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力版Vitz。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机（一般为12V）上加装了皮带驱动启动电机（也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统）。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机，用来控制发动机的启动和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放。从严格意义上来讲，这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车，因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。在微混合动力系统里，电机的电压通常有两种：12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合动力系统。

二是轻混合动力系统。代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统用了集成启动电机（也就是常说的Integrated Starter Generator，简称ISG系统）。与微混合动力系统相比，轻混合动力系统除了能够实现用发电机控制发动机的启动和停止，还能够实现：（1）在减速和制动工况下，对部分能量进行吸收；（2）在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动需求和发电机的充电需求之间进行调节。轻混合动力系统的混合度一般在20%以下。

三是中混合动力系统。本田旗下混合动力的Insight, Accord 和Civic都属于这种系统。该混合动力系统同样用了ISG系统。与轻度混合动力系统不同，中混合动力系统用的是高压电机。另外，中混合动力系统还增加了一个功能：在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够驱动车轮，从而补充发动机本身动力输出的不足，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高，可以达到30%左右，技术已经成熟，应用广泛。

四是完全混合动力系统。丰田的Prius 和未来的Estima属于完全混合动力系统。该系统用了272-650v的高压启动电机，混合程度更高。与中混合动力系统相比，完全混合动力系统的混合度可以达到甚至超过50%。技术的发展将使得完全混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。

以上各种不同的混合方式，都能在一定程度上降低成本和排放。各大汽车厂商在过去的十几年，通过不断的研发投入，试验总结，商业应用，形成了各自的混合动力技术之路，而在市场上的表现也是各具特色。

油电混合工作原理如下：

1、车辆行驶初期，蓄电池处于充满状态，其能量输出能满足车辆的要求，动力系统不需要工作。

2、当电池电量低于60%时，电源系统启动。

3、当车辆能量需求较大时，动力系统和电池组同时为驱动系统提供能量。

4、当车辆能量需求较小时，动力系统为驱动系统提供能量，并为电池组充电。电动混合动力汽车的优点：混合动力汽车燃油经济性高，行驶性能优异。混合动力汽车的发动机需要燃油，在起步和加速时，由于有电动机的，可以降低油耗。