混合动力系统构型分析：HEV与PHEV的节能原理

"HEV-PHEV混合动力系统构型分析-欧阳明高.pdf" 混合动力系统，特别是HEV（Hybrid Electric Vehicle）和PHEV（Plug-in Hybrid Electric Vehicle），是现代汽车工业中节能减排的重要技术。欧阳明高院士的讲义深入探讨了这些系统的构型设计和节能原理。以下是该教学内容的主要知识点： 1. **混合动力系统构型总体分析**： 混合动力系统的设计主要关注如何高效地结合电动和内燃机动力，以实现最佳的能源利用率。系统构型的选择直接影响到车辆的性能和燃油效率。 2. **节能原理**： - **平行流原则**：混合动力系统中，电能（Ee）和油能（Ef）应分别以最高效率被利用，避免能量流的交叉，减少转化损失。 - **内燃机高效利用**：保持发动机在高效工况下工作，避免低效率运行区域，例如通过并联驱动或稳态发电工况。 3. **HEV构型**： - **并联**：发动机和电机可以直接驱动车轮，适用于需要大功率输出的场合。 - **串并联**：又称串联-并联，结合串联和并联的优点，发动机既可以作为发电机为电池充电，也可以直接驱动车轮。 - **功率分流**：如丰田THS系统，通过复杂的行星齿轮机构实现发动机和电机的协同工作，以优化效率。 4. **PHEV构型**： PHEV在HEV的基础上增加了更大的电池容量，允许更长时间的纯电行驶。在城市驾驶条件下，可以显著降低油耗。 5. **混合动力系统仿真与测试分析**： 通过仿真软件和实际测试，评估不同构型下的系统性能，包括燃油经济性、动力性以及电池寿命等。 6. **中国HEV/PHEV典型构型与技术路径选择**： 中国的混合动力技术研发考虑了国情、市场需求和技术成熟度，选择了适合本土市场的混合动力构型和技术路径。 7. **节能与新能源措施的技术经济性**： 不同级别的混合动力系统（微混、轻混、深混等）以及纯电动汽车、燃料电池汽车，各有其在油耗和零排放方面的表现，以及相应的关键技术，如发动机启停、电机技术、电池和电气系统等。 8. **关键技术研发**： - **发动机启停技术**：减少停车时的燃油消耗。 - **BSG/ISG电机技术**：提高电机效率，实现制动能量回收。 - **48V电池及电气技术**：提升电气系统效率，降低能耗。 - **混合动力专用发动机技术**：优化发动机设计，提高热效率。 - **传动系机电耦合技术**：改善动力传输效率。 - **制动能量回收技术**：将制动能量转化为电能储存。 - **高效率、高性能的电池和电机**：是混合动力系统的核心组件，直接影响系统性能和续航能力。 欧阳明高的讲义详细阐述了HEV和PHEV混合动力系统的设计理念、节能策略和关键技术，对于理解混合动力汽车的工作原理和优化方向具有重要意义。