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为车载能源向原动机输入的功率. 按照混合比系数的变化,发动机/电动机混合动力驱动系具体分为三种基本类型:续行里程延伸型、助力型和双模式型[3]. 续行里程延伸型混合动力车辆的设计思想为在普通电动车辆上增加一附加的车载能源并及时为蓄电池补充充电或承担部分的车辆行驶功率,减少蓄电池的能量消耗,延长电动车辆的续行里程.通常,续行里程延伸型混合动力车辆都装备有一个较大容量的电池组和一个小型的附加车载能源(如发动机/发电机组),混合比比较大,适用于对排放严格限制的市区车辆. 助力型混合动力车辆的设计思想为在普通内燃机车辆(或无蓄电池的电动车辆)上增加一附加的电传动系(或辅助蓄电池)以优化内燃机(或发电机组)的工作特性,提高车辆的燃料经济性和降低排放,具有良好的节能潜力. 双模式型混合动力车辆综合了上述两种类型的特点,可以以零排放行驶相当长的距离,但系统控制复杂. 1.3 课题研究的内容及意义 本课题的主要研究内容为: (1) 混合动力电动汽车的分类与特性比较;

(2) 城市公交工况分析与串联式混和动力系统运用于城市公交客车的性能分析;

(3) 适合城市公交客车的混和动力电动汽车选型与控制策略研究. 本课题针对城市公交客车提出了适用于混合动力电动汽车的控制策略,对于混合动力城市电动汽车的仿真和法规研究具有一定的参考价值.

2 混合动力在城市公交客车中的应用分析 2.1 混合动力电动车工作模式分析 2.1.1串联式混合动力电动汽车(SHEV) 典型串联式混合电动车辆的工作模式如图2-1所示: (1)车辆起动、加速行驶以及高速和爬坡行驶工况时,发动机和蓄电池组共同向车辆提供功率输出,工作模式如图2-1 (A) (2)车辆正常行驶(中等功率需求)以及车辆滑行工况时,发动机向蓄电池组和车辆提供功率输出,同时弥补SOC(State of Charge,电池组的荷电状态)的衰减,工作模式如图2-1 (B). (3)车辆行驶于对排放要求较高的区间时,整车功率需求全部由蓄电池供给,车辆为纯电动工作,这时车辆的SOC降低较快,工作模式如图2-1(C). (4)车辆在减速/制动工况,当车载蓄电池组电量偏低时,电动机回收车辆部分动能以向蓄电池组充电,同时发动机-发电机组的全部功率输出流向蓄电池组,工作模式如图2-1(D). 图2-1典型串联混合电动车辆工作模式 2.1.2并联式混合动力电动汽车(PHEV) 在典型的并联式混合动力系统中,发动机以常规模式(传统汽车的工作模式)工作,但只承担部分车辆驱动行驶功率. 典型的并联式混合电动车的工作模式如图2-2. 图2-2典型并联混合电动车辆工作模式 (1)车辆起动、轻载行驶时,发动机关闭,车辆由电动机单独驱动,工作模式如图2-2 (A). (2)车辆正常行驶时由发动机单独驱动,加速、爬坡时,电动机和发动机同时工作,工作模式如图2-2 (B). (3)车辆在减速/制动工况,当车载蓄电池组电量偏低时,电动机回收车辆部分动能以向蓄电池组充电,工作模式如图2-2(C). (4)典型并联式混合动力系统在电池组SOC过低时,不能利用发动机对其随车充电,只能采用外界电源补充充电,工作模式如图2-2 (D). 2.1.3混联式混合动力电动汽车(PSHV) 混联式混合动力电动汽车兼有串联式和并联式混合动力电动车的特点,其控制方式一般可分为两种,一种是发动机主动型,另一种是电力主动型.车辆运行时,前一种主要是发动机起作用,而后一种主要是电动机起作用.下面就较为典型的一种混联式混合电动汽车驱动系统进行分析. 丰田Prius混合电动车辆为典型的单轴驱动并联式(双轴联合式)混合电动车辆,其工作模式如图2-3. (1)车辆起动或轻载工况,此时由于发动机很难保证在经济区工作,所以发动机处于关闭状态,而由电动机单独驱动车辆,工作模式如图2-3(A). (2)车辆正常行驶或节气门全开、车辆加速工况时,发动机和电动机一起工作,共同提........