HEV-PHEV混合动力系统构型解析与节能原理

"该资源为欧阳明高教授关于HEV-PHEV混合动力系统构型分析的讲座内容，探讨了混合动力系统的设计原则、节能原理以及不同构型的优缺点。" 混合动力系统构型分析主要集中在HEV（混合动力电动汽车）和PHEV（插电式混合动力电动汽车）上，这两种车型都是为了实现更高的能源效率和更低的碳排放。在分析中，欧阳明高教授提出了节能的基本原则，即通过电能作为"能量池"来优化内燃机的效率，并回收车辆的惯性能量。 1. 节能原理： - 内燃机的工作状态被分为三个主要类别：高效并联驱动工况、高效稳态发电工况和停机工况。高效并联驱动工况是内燃机运行在接近最高效率区的工况，而高效稳态发电工况则专注于以最高效率为电池充电。停机工况则是在车辆静止时，内燃机不工作以节省燃料。 - 混合动力系统通过电机将内燃机在低效率区产生的能量转化为电能存储，然后在高效率区释放，从而提高整体能源利用率。 - 惯性能量回收是另一个关键点，通过再生制动系统，车辆减速或停车时损失的能量可以被转化为电能存储，再次用于驱动车辆。 2. 混合动力系统构型： - HEV通常采用并联、串并联和功率分流三种构型。并联构型中，内燃机和电机可以直接驱动车轮，而串并联构型允许内燃机仅用于发电。功率分流构型，如丰田的THS系统，使用行星齿轮机构实现动力的灵活分配。 - PHEV在HEV基础上增加了更大的电池容量，允许更长的纯电行驶距离。它们通常配备双电机，以实现无级调速，使得高效并联驱动和稳态发电工况可以合并为一个工况。 3. 技术经济性： - 混合动力汽车尽管成本略高于传统动力系统，但因其显著的节能潜力和较低的排放，被认为是过渡到全电动车时代的一个理想选择。HEV和PHEV在超低排放、高效率和较长续航里程方面展现出优势。 混合动力系统构型的选择取决于多种因素，包括技术成熟度、成本、性能需求和政策导向。在中国，HEV和PHEV的技术路径选择需要综合考虑这些因素，以实现最佳的环境效益和经济效益。