私家汽车混合动力技术管理

时间：2022-10-26 15:25:52 本科毕业论文我要投稿

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私家汽车混合动力技术管理

　　本文分析了产业发展管理、技术发展现状的主要问题，并对私家混合动力汽车的前景进行研究。

私家汽车混合动力技术管理

　　私家汽车混合动力技术管理【1】

　　摘要：能源危机,环境污染,效率低下,管理不完善等问题使得传统的燃油发动机汽车不得不退出历史舞台,新能源汽车将成为未来的主流。

　　其中，混合动力汽车的发展尤其迅速，受到广泛关注。

　　但是，产业管理存在不足，技术不够完善，市场集中度偏低，消费群体对于混合动力的不了解导致混合动力汽车的发展现状受到限制。

　　对此，本文分析了产业发展管理、技术发展现状的主要问题，并对私家混合动力汽车的前景进行研究。

　　关键词：混合动力汽车新能源锂电池发展管理

　　第14届上海国际汽车工业展览会于2011年4月下旬举办完毕,传统的燃油发动机汽车依然是整个车展的主流。

　　但是随着地球上的能源渐渐地消耗殆尽，依靠燃油发动的汽车似乎很快就会有“继承人”了。

　　不仅如此，有数据显示在80%的道路条件下，一辆普通轿车只利用了动力潜能的40%，在市区更会跌至25%。

　　与此同时，燃油发动机排放废气对于环境的污染相当严重，这是导致全球变暖的主要原因之一。

　　所以无论从成本还是环保方面考虑，发展新能源汽车几乎是“箭在弦上”，势在必行了[1]!

　　1.混合动力汽车的发展历程和技术简介

　　电力发动的汽车似乎是现在最可行的新能源技术，尤其对于环境的保护所做的贡献相当明显。

　　然而当今的蓄电池技术阻碍了电动汽车的发展,纯电动的汽车由于在动力和持久性等方面有所缺陷，这便给混合动力汽车(Hybrid-ElectricVehicel，缩写HEV)的研发创造了机会。

　　混合动力汽车目前主要有3种。

　　一种是以发动机为主动力，电动马达作为辅助动力的“并联方式”。

　　这种方式主要以发动机驱动行驶，在当汽车处于起步、加速等对于燃油消耗较大的状态时，利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征辅助驱动汽车，从而降低发动机的油耗。

　　另外一种是，在低速时只靠电动马达驱动行驶，速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。

　　启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电动马达共同高效地分担动力。

　　还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”，发动机只作为动力源，汽车驱动系统是靠电动马达[2]。

　　2.混合动力技术的发展现状

　　中国混合动力技术的发展几乎可以用“飞快”来形容，各大汽车集团齐心协力，共同努力，共同进步，为中国混合动力汽车能够普及到每家每户，代替传统的燃油动力汽车做出自己的贡献。

　　以下便是近年各大汽车厂商在混合动力技术方面取得的一些成果：一汽集团――红旗HQ3于2006年投产;上气集团――与通用签署协议，将联手开发混合动力轿车和公交客车;东风集团――具有完全自由知识产权的羚羊混合电动车已产出样车，其装备混合动力技术的长安CV9已经下线;吉利集团――上海华普汽车已与同济大学汽车学院签署合作协议，预计3年内完成混合动力轿车商业化生产等等。

　　然而由于电池组造价成本占到整车的二分之一;使用寿命较短等问题,导致没有车主愿意花两倍的价钱买一款维修费用高,性能可能还不如传统燃油动力的汽车。

　　所以私家混合动力汽车仍处于一个起步阶段，依然存在许多技术问题有待解决[3]。

　　2.1 锂电池的开发成本，安全性能和使用受命限制了混合动力的发展。

　　锂电池在技术和成本上的突破是混合动力汽车推广的关键。

　　其主要表现为安全性能和汽车动力电池的管理系统方面的问题。

　　安全性能方面，由于锂电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，使得其安全性能必须达到一定的高度才能被用户所接受。

　　汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V，而单个动力锂电池的工作电压是3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，导致电池出现充电不足和过放电现象，最终限制了电池的使用寿命，降低了可靠性能[4]。

　　2.2 配套设施的建立需要巨额投资

　　充电站网络、多种形式的电池营销、车辆维修服务网络等是混合动力汽车的主要基础配套设施。

　　能够实现混合动力汽车产业化的关键就是建立一定数量的公用充电站，并配备专用电缆及插座等设施。

　　一个城市必须要建设至少十几个到数十个公用充电站，市区内的出租车、私家车、商务车快速充电才能基本满足。

　　这些配套设施的建造需要巨额资金才能完成。

　　3.私家混合动力车的前景

　　3.1 混合动力汽车的技术优势

　　由于电动机的辅助，混合动力汽车对于燃油的需求必然比传统燃油发动机汽车少，3.4升左右的百公里油耗是传统汽车望尘莫及的，这在能源短缺的大环境下符合社会的发展趋势;燃油需求量少的另一优势就是废气排放量低，电动机是不会排放任何废气的，这也符合“低碳经济”的可持续发展;同时电动马达可以在启动瞬间产生强大的动力，所以混合动力汽车拥有更强劲的起步、加速，借助原动机动力，无需消耗电池组有限电能，从而保证了成做的舒适性，使驾驶者的安全得到提升，劳动强度得到降低[5]。

　　3.2 国家对于混合动力技术的政策支持

　　3.2.1 政府应在多个城市建设充电站和改造电网

　　中国在未来三年将投入100亿元的研发费用以及200亿元新能源车推广运用的资金。

　　而这其中200亿元的新能源车的推广,主要用于充电电站的建设和电网改造，普通消费者购买时的财政补贴和税费减免，以及相关企业的税费减免。

　　同时,“十城千辆”的示范运行能使新能源汽车购买给予补贴等政策自下而上启动市场，路径准确鲜明。

　　工信部和科技部也有动作，前者先是主持召开了规格极高的“2009中国电动汽车产业发展国际论坛”，紧接着又宣布了新能源标准试验标准和方法全面启动;后者的部长万钢则不断穿梭于中国13个首批节能和新能源汽车示范推广试点城市。

　　预计2012到2025年间新能源汽车年产量将超过100万辆，最终使得中国传统燃油汽车占乘用车保有量的50%左右，新能源汽车的迅猛发展是必然趋势。

　　3.2.2 国家高度关注新能源汽车的研发和产业化

　　在中投顾问发布的《2008-2010年中国新能源汽车产业分析及投资咨询报告》中显示，中国自21世纪初便开始了对新能源汽车产业的关注。

　　我国的“863”计划电动汽车重大专项早在2001年就启动了，建立了以纯电动、混合动力和燃料电池汽车为三纵”，多能源动力总成控制、驱动电机、动力蓄电池为“三横”的所谓“三纵三横”开发布局。

　　“十一五”以来，中国提出“节能和新能源汽车”战略，政府高度关注新能源汽车的研发和产业化。

　　美国通用公司中国政策主管图拉卡斯评价说：“中国有能力当好领航者”，并且中国在2008年就生产了混合动力或者电动汽车2100辆。

　　只要广大的中国消费群体接受混合动力汽车，使混合动力汽车尽快地普及到每家每户，那么中国的汽车产业将引领全球电动汽车产业，增加就业，扩大出口，使得中国的汽车产业真正崛起。

　　综上所述:汽车是当今社会的最重要，最普遍的交通工具之一。

　　即使在中国这样的发展中国家，私家汽车也已不占少数了，给人们的生活带来了很多便利。

　　但由于传统燃油发动机汽车油耗大、废气排放量高、效率相对低下，给可持续发展经济带来了阻碍、加剧了环境的污染，是即将被时代淘汰的产物。

　　在大势所趋下，汽车的混合动力技术得到了开发。

　　它主要是用来缓解传统汽车对于能源消耗和环境污染的问题，在发展前景上拥有很大的优势。

　　但正所谓“万事开头难”，混合动力的发电机存在安全性能差、稳定性能低、蓄电池的使用寿命短、制造成本高等问题有待解决;加上配套设施的不完善，使得混合动力技术的发展遇到了困难，私家混合动力汽车的普及更是需要一定的等待时间。

　　但是人类在进步、科技在发展、政府在扶持、生态环境需要保护，使得汽车混合动力技术的进步已经无法停止，甚至在以更快的步伐前进。

　　例如宝马的i3和i8两款混合动力汽车将在近两年进行量产，势必会给私家混合动力汽车开个好头!相信在不久的将来，一旦技术成熟，性能安全可靠，价格亲民，充电站等设施的完善，终将让混合动力汽车走进寻常百姓家。

　　参考文献：

　　[1]鱼鸿杰、芦珊.中国混合动力汽车产业的发展困境与出路[J].上海:上海社会科学院,部门经济研究所,2011:117-124.

　　[2]赵强、史文涛、庞立江.简析我国混合动力汽车现状及发展前景[J].河北:石家庄理工职业学院,2010:12-14.

　　[3]石舒娅.混合动力汽车市场发展阶段研究[J].湖北武汉:武汉理工大学汽车工程学院,2010(03):5-10,23.

　　[4]李连升.我国新能源汽车发展研究[J].交通运输部管理干部学院,2011(02):94.

　　[5]陆奇志、马尔旦・百合提努尔.混合动力汽车的发展趋势及发展前景,新疆交通职业技术学院,2011(3):100,98.

　　汽车混合动力技术【2】

　　[摘要]对汽车混合动力技术的发展现状与前景进行研究，站在科学发展观的全新角度，将全新的技术理念进行贯彻运用，找先进技术在实施过程中遇到到的困难，对串联式、并联式、混连式和电动轮式的汽车机构原理及优缺点进行有效阐述，为更好地认识混合动力技术打好基础。

　　[关键词]汽车机构混合动力发展现状

　　创新技术把握重点事项，真正将各种类型的混合动力技术关注起来，在全面的技术发展形成中，找到混合动力技术目前存在的问题，然后根据实际情况，使真正的动力技术能够得到有效研究，在长期的经验总结过程中，不断革新，不断突破，才能使其真正找到适合自己的发展前途。

　　一、汽车混合动力技术发展现状研究

　　对于汽车混合动力发展现状进行有效研究，真正将系统性的研究方案关注起来，将不同的混合动力机进行研究，努力发现其中的优缺点，才能找到现状发生的原因。

　　(一)现行混合动力技术原理研究

　　混合动力技术原理是比较复杂的一个问题，在我们研究过程中，主要就是将内燃机、电气、机械、能源技术事项进行研究。

　　对于混合型动力技术来说，将能量转换器用来提供较为充足的能量，带动各种不同的发动机的运行，在进行不同类型的发动装置的运用过程中，努力突破现有的束缚，使电气设备能够改头换面，不断捕捉到更加新颖的动力来源，使自身的建设能力得到有效提升，在各种机械的带动下，完成运行工作，带动汽车前进。

　　(二)现有混合动力技术发展现状具体研究

　　首先来说串联式混合动力技术，它是一种直接利用电能进行对发动机的驱动装置，在带动车轮运行的时候，运用储能装置对发动机的输出与电动机进行有效调节，完成驱动。

　　这种驱动方式比较简单，但是能量耗费较大，而且带动提升的汽车行驶距离不长，隔一段路程就需要加一次电，一般多用于大型汽车的驱动上。

　　其次是并联式混合动力技术，它是一种靠多种机械共同带动的驱动模式，通过对发动机对变速装置与驱动桥的连接，来平衡发动机的荷载，产生高效率的能量，在驱动过程中，能够将能量源源不断地进行供应。

　　这种方式比较迅速地解决了各种困难，但是其操作比较复杂，一般只运用到高速行驶的汽车上的。

　　混联式动力技术就是将串联与并联的技术进行融合，在进行全新的驱动过程中，使其效果更加明显，不论是对发动机的要求，还是全面电动的驱动都有较大的提升，在进行全面的能量供应期间，对全面的技术进行了有效控制，帮助更多的动能得到了有效进步，在完善过程中，也对相应的制动等事项进行了可行性的分析与改观，使整体的混合动力效果能够突出出来，不断进行改变，使自身的建设效果能够真正得到有效提升。

　　虽然这项技术的效果比较突出，但是其设计要求比较高，设计费用也是比较高昂的，所以使用困难也是相当突出的。

　　二、汽车混合动力技术发展前景展望

　　汽车混合动力技术的发展依靠动力性能的提升与进步来完成，在进行对能力提升、经济性、清洁环保等事项的突出渗透中，体现出较高的水平，并且使机械等各种辅助型的建设体系的能力能够全面提升上来。

　　(一)汽车混合动力技术的发展内容演绎

　　将汽车混合动力技术进行全面研究，就要站在节能环保、经济实用、创新渗透的角度来看。

　　首先来说就是将动力技术中各个环节都进行重新变更，使技术与能量的提升过程中，找到自身发展的全新技术供应突破口，摆脱自身原有的束缚，弥补原有技术中浪费能源，技术供应不全面的特征，必须将自身的各个细节都重视起来，迎合更加创新的实施思路，不断进行有效变更，在驱动与联动过程中，将全新的技术能力发挥出来，才能真正将自身的提升建设方向找准，不断迎合更加优良的实施方案的渗透，使自身的建设效果能够不断进行完善提升。

　　其次就是对全面的技术供应过程中，对节能环保事项研究清楚，弥补落后的思想，创建更加优良的技术实施环境，为了将内部与外部的建设标准更好地提升上来，将自身的建设效果能够融合到先进的技术供应中去，才能从根本上解决各种不可能的问题。

　　(二)经济型与技术型的混合搭配

　　建立经济节约型的技术供应环境，就要将混合动力技术中外加的动力电池的成本进行有效控制，还要了解电力驱动程序与电子控制系统中的不同类型的发展建设标准，了解清楚不同的动力驱动环节中的各项系统的细节之后，就要真正将全面的技术供应带进行有效提升，不但要将现有的技术进行有效融合，而且要将其运行成本降到最低水平，真正将密切的联动关系找出来，使自身的建设标准能够得到有效提升，使自身的建设成本能够不断降低。

　　(三)能源的良好控制研究

　　控制好动力能源，就要将再生能源与全新的能源供应事项认识清楚，真正将自身的电池寿命认识清楚，为了使更加优良的建设效果呈现出来。

　　真正将能源的全新应用与节约事项认识清楚，克服混合动力技术中存在的驱动连带的困难，使能源在进行长期的运用过程中，找到节约与重新捕获的创新能源来源，使自己的建设能力能够真正为我们的发动机驱动事项进行长期的供应，为保证能源的全面使用，所以将完善的动力能源进行有效弥补，不断创新，不断改革，才能使能源的建设环境建立在更加科学的层面上来。

　　(四)综合事项的创新演绎

　　将燃油机、发动机、电动机等设备进行有效关注，真正将自身的能力提升来，保证在各个环节的带动下，使自身的建设动力提升上来。

　　并且保证燃油废气的排放量降低下来，为整体的大环境的空气控制事项做出贡献;使内部电池的容量进行适当的减小，使其全面的造价成本控制好，不断加强对全新技术的演绎能力，放眼未来，真正将内部的建设技术进行系统性的供应与发展，使全面的建设环节能够得到完善进步与提升，带动不同层面的技术提升，为更好的发展打好优良的基础。

　　总结：

　　将全新的混合动力技术进行有效提升，就要将其发展的现状认识清楚，我们将内部的驱动原理与全面的驱动连带事项进行有效研究，找到解决问题的最佳方法，真正将经济实用性、节能环保性、技术改进性的原则突出出来，才能将原有的问题进行全面地解决。

　　参考文献

　　[1] 何云信，谢文尚.汽车混合动力技术发展现状及前景[J].装备制造技术，2010(2).

　　[2] 何友观，诸孝文.同步发电机最大谐波励磁绕组匝数的间接法测定[J].电机与控制应用，2010(7).

　　[3] 张士华.热变形模具钢热处理工艺的革新[J].模具工业，2009(6).

　　混合动力汽车要解决的关键技术【3】

　　摘要：随着汽车工业的高速发展起来，能源短缺与环境问题日益凸显，混合动力汽车作为一种新型节能环保汽车应运而生。

　　混合动力汽车与现在市面上出售的内燃机汽车相比，它不单单在节油和环保上具有明显的优势，而且其在动力性能和行驶里程方面也丝毫不逊色。

　　基于以上诸多优点而日渐成为现今各大大型汽车公司研发的热点。

　　近几年国内外各大大型汽车公司在混合动力汽车方面的研究成果卓越，并且还提出了一系列其迫切需要攻克的技术难题。

　　关键词：混合动力;发展状况;关键技术

　　1 混合动力电动汽车的基本构成及其特点

　　所谓混合动力电动汽车，顾名思义是指在同一辆汽车上同时安装两个动力系统，即电力驱动系统和辅助动力单元的汽车，其中电力驱动系统是利用电动机为汽车提供驱动力，这是汽车驱动力的主要来源。

　　而辅助动力单元是燃烧石油、天然气这类化石燃料的原动机或由原动机驱动的发电机组，这为汽车的驱动提供辅助动力。

　　这样的组合在充分利用内燃机汽车带来的方便、快捷优点，又可以发挥电动汽车节能、环保的优点，同时还可以避免他们各自作为动力系统所带来的缺点。

　　这样一来就可以从根本上解决当前内燃机汽车排放量高和油耗量大的的问题，而不用通过限行、摇号等治标不治本的方法了。

　　2 混合动力电动汽车的基本构成

　　根据混合动力电动汽车驱动系统分为串联式混合动力驱动系统、并联式混合动力驱动系统和混联式混合动力驱动系统3种类型。

　　2.1 串联式混合动力驱动系统

　　原动机通过在内燃机中燃烧石油、天然气等化石燃料经过一些列化学反应获得原动力，发电机在将其动能转化为电能，进行发电，控制器将发电机带来的电能输送到蓄电池进行电能的储存，或用于电动机上将电能转化为动能，在变速机构下为汽车提供驱动力。

　　原动机输出动能和电动机发电需求电能通过电池进行中转。

　　频繁启动、加速行驶和低速运行对原动机工况有非常高的要求，其必须在最佳工况点附近持续运作，以此来提供频繁启动所需稳点的驱动力，串联式混合动力驱动系统才能到达这一要求。

　　但是串联式结构的使用有一定缺陷，它会降低整个驱动系统的效率，因为发电机提供的电能与电动机提供的机械能在相互转化过程中一定会有能量损失，故大客车常选用此系统。

　　2.2 并联式混合动力驱动系统.

　　发动机与电动机分别向汽车提供驱动力，因为中间没有能量的转换，所以不存在能量的损失，系统整体效率得以提高。

　　但是并联式混合动力驱动系统也有其不足，由于发动机直接与车辆的驱动轮连接，因而汽车具体行驶工况会随着发动机运行工况的变化而改变。

　　2.3 混联式混合动力驱动系统

　　发动机的机械能一部分给驱动桥，用于汽车启动所需的驱动力;而另一部分则给发电机，发电机发出的电能要么输送给电动机用于转化成机械能。

　　驱动系统在汽车低速行驶时，主要以串联方式工作，使原动机稳点在最佳工况点附近运作;而在汽车高速行驶时，则以并联方式工作用以提高系统整体的效率。

　　因此混联式混合动力驱动系统不仅利用了串联式混合动力驱动系统获得了较大的驱动力，也利用了并联式混合动力驱动系统的较高的系统效率，使原本单一工作的发电机、发动机、电动机等部件有更多灵活、多变的组合，从而使汽车在复杂的工况下仍能选择出相对较优的驱动系统，从而更好的完成运行。

　　3 混合动力汽车的发展状况

　　3.1 国外发展状况

　　从1980年以来，国外各大品牌汽车公司开始把目光投向电动汽车和混合动力汽车，这为混合动力汽车的客观发展提供了条件。

　　进入21 世纪后，混合动力汽车更是迎来了发展的黄金时期，为了将混合动力汽车从实验室的研发阶段迅速投入实际生产应用阶段，以获得丰厚的利益，各国根据自己的品牌特点，推出了不同类型的产品。

　　1991年大众公司首次推出了混合动力微型汽车，最高时速为131km/h，每百公里消耗1.4L汽油和13kW/h的电能，它的问世，立刻引来外界广泛的关注，混合动力汽车的研发全面展开。

　　1997年，丰田公司推出了名为Prius的混联式混合动力电动汽车，最高时速可达到140km/h，起行驶车程与普通汽车不相上下，凭借其优良的性能，深受消费者的喜爱。

　　自上市来丰田Prius混合动力汽车全球已经卖出了超过12万辆，是至今为止销量最好的。

　　3.2 国内发展状况

　　混合动力系统汽车的研究在我国起步相对较晚，我国首辆混合动力客车于1999年问世。

　　2001年底，为应对日益恶劣的环境问题和国外混合动力汽车进入国内市场给我国传统汽车产业带来的巨大冲击和挑战，我国启动了电动汽车科技攻关项目，由国家投资让高校、企业参与研发，攻克电动汽车的技术难题。

　　混合动力汽车如雨后春笋般很快涌现出来，东风电动车辆股份有限公司率先开发出混合动力轿车，随后天津清源电动车辆有限公司开发出混合动力中型客车，其最大的亮点在改善燃油燃烧效率上，与传统汽车相比其效率提高了15%以上，这是难以想象的;近来长安集团也已开始了混合动力汽车的研发，其下的“羚羊”品牌的混合电动车由其独立自主研发，没有借助国外技术，这在国内还是非常罕见的。

　　据悉，长安公司的首款混合动力汽车将于2006年开始正式投入生产。

　　奇瑞、华普等国内其他汽车公司为了争夺市场份额，目前也在紧张地进行混合动力汽车的研究。

　　4 混合动力汽车的关键技术

　　混合动力汽车要想投入实用生产阶段，其面临技术难题包括以下几个方面：

　　4.1 混合动力单元技术

　　为了减少排放量、降低油耗量，需要使发动机始终处在低油耗区下工作，这就要求控制系统能够根据运行的工况适时开关。

　　先进的检测系统用以适时检测工况，成熟可靠的动力复合装置用以调节驱动力的大小，这两者的功率需要合理的分配才能最终达到控制的要求。

　　4.2 能量存储技术

　　汽车在加速和爬坡时需要较大的驱动力，这就需要较高功率比的能量存储装置提供大功率，以此提供较大的驱动力。

　　4.3 能量的高效利用

　　充电能力是衡量一块充点电池的重要指标之一，快速的充电能力是一块蓄电池必不可少的，良好的蓄电池能及时收回刹车时的动能。

　　现今的高功率电池往往能到达快速充电的要求，但是接受能力方面却差强人意，以至于不能及时回收刹车时的动能，这个问题不解决，就不能高效的利用能量。