什么是混合動(dòng)力汽車

        廣義上說，混合動(dòng)力汽車（Hybrid Vehicle）是指車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單獨(dú)或共同提供。

       通常所說的混合動(dòng)力汽車，一般是指油電混合動(dòng)力汽車（Hybrid Electric Vehicle, HEV），即采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)（柴油機(jī)或汽油機(jī)）和電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，也有的發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過改造使用其他替代燃料，例如壓縮天然氣、丙烷和乙醇燃料等。
        隨著世界各國(guó)環(huán)境保護(hù)的措施越來越嚴(yán)格，混合動(dòng)力車輛由于其節(jié)能、低排放等特點(diǎn)成為汽車研究與開發(fā)的一個(gè)重點(diǎn)，并已經(jīng)開始商業(yè)化。 混合動(dòng)力汽車使用的電動(dòng)力系統(tǒng)中包括高效強(qiáng)化的電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池。蓄電池使用的有鉛酸電池、鎳錳氫電池和鋰電池，將來應(yīng)該還能使用氫燃料電池。   混合動(dòng)力系統(tǒng)分類 根據(jù)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的聯(lián)結(jié)方式，一般把混合動(dòng)力汽車分為三類： ①串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（SHEV）主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等三大動(dòng)力總成用串聯(lián)方式組成了HEV的動(dòng)力系統(tǒng)。 ②并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車（PHEV）的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都是動(dòng)力總成，兩大動(dòng)力總成的功率可以互相疊加輸出，也可以單獨(dú)輸出。 ③混動(dòng)式混合動(dòng)力汽車（PSHEV）綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)而組成的電動(dòng)汽車，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)-發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)三大動(dòng)力總成組成。 根據(jù)在混合動(dòng)力系統(tǒng)中混合度的不同，混合動(dòng)力系統(tǒng)還可以分為以下四類： ①微混合動(dòng)力系統(tǒng)。代表的車型是PSA的混合動(dòng)力版C3和豐田的混合動(dòng)力版Vitz。從嚴(yán)格意義上來講，這種微混合動(dòng)力系統(tǒng)的汽車不屬于真正的混合動(dòng)力汽車，因?yàn)樗碾姍C(jī)并沒有為汽車行駛提供持續(xù)的動(dòng)力。 ②輕混合動(dòng)力系統(tǒng)。代表車型是通用的混合動(dòng)力皮卡車。輕混合動(dòng)力系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，還能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）在減速和制動(dòng)工況下，對(duì)部分能量進(jìn)行吸收；（2）在行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)等速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅(qū)動(dòng)需求和發(fā)電機(jī)的充電需求之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。輕混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合度一般在20%以下。 ③中混合動(dòng)力系統(tǒng)。本田旗下混合動(dòng)力的Insight, Accord 和Civic都屬于這種系統(tǒng)。中混合動(dòng)力系統(tǒng)采用的是高壓電機(jī)。另外，中混合動(dòng)力系統(tǒng)還增加了一個(gè)功能：在汽車處于加速或者大負(fù)荷工況時(shí)，電動(dòng)機(jī)能夠輔助驅(qū)動(dòng)車輪，從而補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)本身動(dòng)力輸出的不足，從而更好的提高整車的性能。這種系統(tǒng)的混合程度較高，可以達(dá)到30%左右，目前技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)用廣泛。④是完全混合動(dòng)力系統(tǒng)。豐田的Prius 和未來的Estima屬于完全混合動(dòng)力系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了272-650v的高壓?jiǎn)?dòng)電機(jī)，混合程度更高。與中混合動(dòng)力系統(tǒng)相比，完全混合動(dòng)力系統(tǒng)的混合度可以達(dá)到甚至超過50%。技術(shù)的發(fā)展將使得完全混合動(dòng)力系統(tǒng)逐漸成為混合動(dòng)力技術(shù)的主要發(fā)展方向。   混合動(dòng)力汽車的優(yōu)點(diǎn) ①與傳統(tǒng)汽車相比，由于內(nèi)燃機(jī)總是工作在最佳工況，油耗非常低。 ②內(nèi)燃機(jī)主要工作在最佳工況點(diǎn)附近，燃燒充分，排放氣體較干凈；起步無怠速（怠速停機(jī)）。 ③不需要外部充電系統(tǒng)，一次充電續(xù)駛里程、基礎(chǔ)設(shè)施等問題得到解決。 ④電池組的小型化使成本和重量低于電動(dòng)汽車。 ⑤發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)動(dòng)力可互補(bǔ)；低速時(shí)可用電機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛。 在目前的技術(shù)水平和應(yīng)用條件下，混合動(dòng)力汽車是電動(dòng)汽車中最具有產(chǎn)業(yè)化和市場(chǎng)化前景的車型。混合動(dòng)力汽車采用內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)作為混合動(dòng)力源，它既有燃料發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性好、反應(yīng)快和工作時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，又有電動(dòng)機(jī)無污染和低噪聲的好處，達(dá)到了發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的最佳匹配。   工作方式 復(fù)合動(dòng)力電動(dòng)汽車有兩種基本的工作方式，即串聯(lián)式、并聯(lián)式和串并聯(lián)（或稱混聯(lián)）式。復(fù)合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車的缺點(diǎn)是：有兩套動(dòng)力，再加上兩套動(dòng)力的管理控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)較難，價(jià)格較高。由于"新一代汽車伙伴合作"（ P NGV）計(jì)劃的推動(dòng)美國(guó)三大汽車公司對(duì)各種單元技術(shù)及其不同組織進(jìn)行成百種方案的篩選、比較，認(rèn)為采用復(fù)合動(dòng)力是實(shí)現(xiàn)中級(jí)轎車百公里3升油耗的可行方案因此而受到更大的關(guān)注。經(jīng)過多年研究，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車已開發(fā)出一些成功的例子。

工作原理 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。 以串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車為例，介紹一下混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的工作原理。 在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60%時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng)：當(dāng)車輛能量需求較大時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)與蓄電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量； 當(dāng)車輛能量需求較小時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的同時(shí)，還給蓄電池組進(jìn)行充電。由于蓄電池組的存在，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的工況，使其排放得到改善。 混合動(dòng)力汽車采用能夠滿足汽車巡航需要的較小發(fā)動(dòng)機(jī)，依靠電動(dòng)機(jī)或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動(dòng)力。其結(jié)果是提高了總體效率，同時(shí)并未犧牲性能。混合動(dòng)力車設(shè)計(jì)成可回收制動(dòng)能量。在傳統(tǒng)汽車中，當(dāng)司機(jī)踩制動(dòng)時(shí)，這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動(dòng)力車卻能大部分回收這些能量，并將其暫時(shí)貯存起來供加速時(shí)再用。當(dāng)司機(jī)想要有最大的加速度時(shí)，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)并聯(lián)工作，提供可與強(qiáng)大的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相當(dāng)?shù)钠鸩叫阅?。在?duì)加速性要求不太高的場(chǎng)合，混合動(dòng)力車可以單靠電機(jī)行駛，或者單靠汽油發(fā)動(dòng)機(jī)行駛，或者二者結(jié)合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時(shí)使用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。而在低速行駛時(shí)，可以單靠電機(jī)拖動(dòng)，不用汽油發(fā)動(dòng)機(jī)輔助。即使在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍可保持操縱功能，提供比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)更大的效率。