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新能源汽车研究进展与关键技术探究(2)

来源:时代汽车 作者:杨国华
发布于:2017-02-20 共3784字
  3新能源汽车技术原理及相关技术分析
  
  3.1混合动力汽车主要技术原理与分析
  
  3.1.1混合动力汽车的定义
  
  关于混合动力汽车,顾名思义,其含有两种动力来源,如目前市面常见的在采用传统燃料的同时,配以发电机作为动力源来改善汽车传动性能,以起到降低能源损耗及节能的目的。该种汽车目前有多种分类,按其混合动力驱动连接方式可分为串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车以及混合式混合动力汽车。以下对上述三种类型混合动力汽车进行介绍。
  
  3.1.2串联式混合动力电动汽车基本动力组成及原理
  
  串联式混合动力汽车的主要部件有发动机、发电机、驱动电机和蓄电池等组成。在汽车工作过程中,发动机的作用仅用于通过发电机发电;而通过发电机所产生的电能源源不断的供给给电动机,为汽车行驶过程中提供动力能源。同时,对于未使用电能则通过蓄电池对其进行储存,以保证能源节约及延长汽车行驶时间。另蓄电电池也可以单独作为动力源为汽车运行提供动力能源,保障其日常行驶需要,同时,这种情况下,汽车行驶处于零排放状态下,有利于环境保护。该类汽车主要构成图如下图I、图2所示:
  
  3.1.2并联式混合动力电动汽车基本动力组成及原理
  
  并联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电/电动机、逆变器及蓄电装置组成。汽车在运行过程中可单独将某一动力系统作为汽车驱动源使用,即将发电机/电动机作为动力源使用;同时也可并联电动机和发动机作为汽车动力源驱动汽车;上述两种方式可以通过按钮自动切换,以保障运行过程的安全与舒适性。目前该类动力汽车应用较广,具有很好的发展前景,该类动力汽车其主要构成图如下图3、图4所示:
  
  3.1.3混合式混合动力电动汽车基本动力组成及原理
  
  混联式混合动力电动汽车主要由发动机、发电机、电动机、行星齿轮机构和蓄电池组等组成。该类汽车充分利用了串联式及并联式的优点,通过行星式的齿轮机将不同动力源有效的连接在了一起,在保障其汽车行驶动力的前提下,有效发挥了各自特点,具有较大的开发与应用价值。目前丰田汽车公司在该类技术研发方面取得了很大突破,为进一步开发新能源汽车提供了有力条件。其主要构成图如下图5、图6所示:
  
  3.2纯电动汽车主要技术原理与分析
  
  3.2.1纯电动汽车基本构成及原理说明
  
  纯电动汽车是一种完全靠汽车自带电池所储存的电能作为唯一能源而开发的一类汽车,该类汽车由于完全实现了零排放及低噪音的特点,是环保效果最好的一类车型是未来汽车发展的主要趋势但该类汽车由于动力提供靠电池储能提供,其储能多少决定着行车里程。因此。各类汽车发展的关键在于开发储能速度快及储能量大的电池;同时。大型充电站的设立也是其关键纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。除了电力驱动控制系统,其他部分的功能及其结构组成基术与传统汽车相同,不过有些部件根据所选的驱动方式不同所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征,也是纯电动汽车的核心,它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合,这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点该类汽车主要构成及原理如图7、图8所示:
  
  3.2.2纯电动汽车发展关键技术及局限分析
  
  由于纯电动汽车的全部动力源主要来源于电池供应,因此,蓄电池储电能力及耐久性是其使用关键;同时,公路周边公共充电设施建设也是其基本保障。另外,电机驱动及控制技术,电动汽车整车技术、能量管理技术也是其关键技术。首先,电池及时技术的突破及周边充电设施的完善是纯电动汽车发展的关键。研发能量高、功率大、寿命长的高效电池是其能源重要保障。其次,电动机与驱动系统等关键部件的研发使该类汽车控制的关键,要实现该类汽车良好使用性能,驱动系统应具有范围宽、转速高、转矩大、体积小、质量小等特性。同时,纯电动汽车整车新型材料的使用有利于减轻汽车木身自重,对降低电能消耗及实现制动、怠速时的能址回收具有重要意义。最后,纯电动汽车能量管理技术也是关键技术,该技术的应用可对车载能量的有效合理使用,有效实现了对电池的怜理,对于尽可能延长电池使用寿命具有重要意义。
  
  4结束语
  
  综上所述。应对目前能源不足及环境污染严重的问题及汽车使用量大的现状,开发新能源汽车已成为全球未来汽车行业发展趋势。基于我国基本国情,人口数量大,汽车使用量大而能源短缺的特点。发展新能源汽车是解决我国城市环境污染及可持续发展的关键。本文就国内外新能源汽车的发展情况进行的分析。并对混合动力汽车及纯电动汽车的基本原理及相关及技术进行了分析,以供参考。
  
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原文出处:杨国华. 新能源汽车技术原理及相关技术[J]. 时代汽车,2016,09:53-55.
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