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混合动力电动汽车利用电池/电机系统的替代和调节作用,使车辆的热机始终工作在较高的效率和较低的排放区间,从而降低油耗,提高燃油经济性. 由于目前能源技术的限制,纯电动汽车(EV)的续驶里程还是无法与燃油汽车相比.混合动力电动汽车(HEV)是在找到理想的车载电源之前,纯电动汽车的发展暂时受到阻挠而发展起来的新型车,HEV既是一种过渡型车辆,也是一种独立型车辆.经过多年的反复论证,HEV已得到世界上大多数汽车厂商的认同,部分厂商已开始对HEV进行中小批量的商业化生产.HEV成了世界各大汽车厂家电动汽车开发的重头戏. 混合动力车辆技术是以传统的内燃机技术为基础,可以充分利用现有成熟的车辆零配件和整车生产体系,大大降低了技术实现的难度和成本,也增加了新技术的稳定性和可靠性,同时,也不改变车辆的使用方式并利用现有遍布各地的燃油供应体系,减少了社会配套资本的投入,有利于新技术的尽快推广使用. 混合动力电动汽车在传统车辆技术上发展起来,充分利用了传统车辆的成熟技术和现有的电池/电机及控制技术,又可以与各种替代燃料车辆技术相结合,使车辆排放满足超低排放的要求,实现环境保护要求的同时也可降低车辆的燃料消耗,从而降低石油消费的要求,有利于满足国家能源多样化的要求. 另外,混合动力车辆可以随着电池技术的发展,逐步增加电池/电机在车辆驱动上的作用,增加车辆的纯电动行驶范围,可以最终实现向纯电动车辆的过渡.由于目前世界上大功率电驱动车辆技术并不成熟,混合动力技术对电驱动技术要求可随车辆纯电动范围的增加而逐步发展,电机驱动技术的成熟也为未来燃料电池技术车辆的发展打下良好的基础[2]. 混合动力车辆技术对目前发展中的高级车辆技术、替代燃料车辆技术等有很宽的适应性,它可以很方便地与这些技术相结合,在改善车辆燃料消耗的同时更好的降低排放. 表1-1为天然气混合动力车辆与其它车辆的排放比较,从表中可以看到,天然气混合动力车辆在减小污染物排放上的作用非常显著,NOx的排放比柴油车减小25.6倍,比一般混合动力车辆减小了2.7倍;

CO的排放分别减小了160倍和1. 08倍;

HC的排放分别减小了25倍和1.14倍. 表1-1天然气混合动力车辆与其它车辆的排放比较 排放物 单位 AVS (加柴油) AVS (加天然气) 柴油引擎公车 美国加州车辆 超低排放标准 氮化物NOx (ppmV) (gm/kWh) 少于25 0.575 少于9 0.21

1266 5.38

195 0.83 一氧化碳CO (ppmV) (gm/kWh) 少于10 0.14 少于9 0.13

4900 20.86

1668 7.1 碳氢化物HC (ppmV) (gm/kWh) 少于10 0.08 少于9 0.07

411 1.75

40 0.17 微粒particulate (ppmV) (gm/kWh) 可忽略 可忽略

16 0.07 可忽略 1.2 混合动力电动汽车分类 混合动力电动汽车是指由两种或两种以上的储能器、能量或转换器作为驱动能源,其中至少有一种能提供电能的车辆. 混合动力车有多种分类方法,按照驱动系结构可分为: ①串联式混合动力电动汽车(SHEV),它是指发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能,转化后的电能一部分用于给蓄电池充电,另一部分经由电动机和传动装置驱动车轮. ②并联式混合动力电动汽车(PHEV),它采用发动机和电动机两套独立的驱动系统驱动车辆. ③混联式混合动力电动汽车(PSHV),它在结构上综合了串联式和并联式的特点,与串联式相比,它增加了机械动力的传递路线,与并联式相比,它增加了电能的传输路线. 混合动力驱动系中组成部件功率间的分配比例可用混合比来评价,其中: 并联混合比:1-1) 串联混合比:1-2) 式中,为原动机功率;