周立霞

（天津職業(yè)技術師范大學,天津 300222）

0 前言

汽車在帶給人們方便的同時也增加了許多環(huán)境、資源問題等困擾。作為能源消耗產(chǎn)品來說，其資源總有枯竭的一天。因此，為了可以確保汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，就一定要考慮新型的節(jié)能汽車的運用。而混合動力汽車正是在這一背景條件下所產(chǎn)生的。

1 混合動力汽車介紹

混合動力汽車故名思議指的是用電池+燃油的綜合能力作為動力，運用發(fā)動機和電動機一起配合工作。簡單來說就是將電動與發(fā)動現(xiàn)一起同時安裝在汽車上，并讓兩者可以配合、協(xié)調(diào)工作，以達到汽車行駛的目的?；旌蟿恿ζ囃瑫r具有兩種優(yōu)勢，即可保持發(fā)動機的持續(xù)時間，也可發(fā)揮電動機無污染的優(yōu)勢。最重要的一點就是混合動力的技術可以把能量進行回收利用，讓能量的利用率提升到百分之九十五以上。和同等動力配置的傳統(tǒng)汽車比較，混合動力汽車在不減少動力性的基礎上，可提升燃油的經(jīng)濟性，并在一定程度上減少CO2和污染物的排放。

當前全球所研制的混合動力車有多種形勢，一般可分成四種形式：串聯(lián)、并聯(lián)、復合、混聯(lián)式。串聯(lián)方式的結構特點是將發(fā)電機、發(fā)動機、電機進行串聯(lián)連接，汽車主要是以純電進行驅動。每種形式的特點是不一樣的，本文主要以并聯(lián)方式作為研究對象，分析了發(fā)動機與電動機并行驅動的特點。

2 并聯(lián)混合動力汽車結構與系統(tǒng)特點

（1）結構。并聯(lián)式的混合動力結合的裝置是由發(fā)動機和電動機一起組成，主要是以機械能為主，讓能量進行疊加，并且以此來驅動汽車的運行。這兩個是單獨的系統(tǒng)，可單獨工作亦可共同工作。

前輪驅動由汽油機處理，后輪的驅動則由電動機處理。車內(nèi)的控制系統(tǒng)無需預先設定指令，其會根據(jù)外部的交通條件，做出正確的反應，怎么選擇最佳的驅動方式。

（2）系統(tǒng)特點。電動模式會作為起步的初始系統(tǒng)，主要原因在于內(nèi)燃機汽車在超步后至少會有百分之八十的燃料被當成廢氣排放，對能源造成了極大的浪費，同時還會對環(huán)境造成污染，非常不劃算。但是，每小時40公里的速度時,內(nèi)燃機驅動的自動控制系統(tǒng)同時會對電池充電。駕駛成員如果突然加速，將啟動電動機控制系統(tǒng)，協(xié)助內(nèi)燃機聯(lián)合類型的驅動器。駕駛在低速度和電池電力不足，將自動啟動內(nèi)燃機的工作。當汽車制動減速時，控制系統(tǒng)將內(nèi)燃機的制動效果，與此同時，使用充電電池的制動能力。相應的模型如下圖所示：

混合動力車控制模型

這種模式是模糊邏輯控制系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)里有兩個輸入系統(tǒng)，即電池和移動的狀態(tài)監(jiān)測。通常情況下，駕駛條件是根據(jù)速度和轉矩高速度的要求，使用分段處理：當需求最優(yōu)轉矩，轉矩可以以表示函數(shù)；表示。這可以讓控制更加靈活、準確。最好的發(fā)動機 扭矩由靜態(tài)條件下，發(fā)動機排放和普遍的特性曲線，在一定速度條件下的最大效率的引擎和放電點連接，形成一個由插值曲線。

3 電機選擇和控制系統(tǒng)

（1）電機的選擇。在選擇電動汽車電機驅動系統(tǒng)的時候，第一步要考慮的就是其成本性，之后還要考慮耐用性、可靠性等。而在電動機選擇的開關磁阻電動機有著結構簡單、范圍廣特點。

（2）電機的控制系統(tǒng)。第一，硬件結構。主要是以AT89S52作為主要控制器，由電源、DC-DC模塊、驅動電路等組成。外圍接口主要包括在SCI接口,液晶顯示電路、數(shù)據(jù)存儲、程序記憶,AD轉換電路。輸出功率驅動電路單片機是低電平有效,通過光電隔離反相高水平有效。

功率開關器件所采用的控制是PWM電壓斬波控制，每一相所開通的角和關斷角由繞組電流和速度信息所確定。A相、C相與B相、C相共用一個電流的傳感器。其所輸出模擬電壓信號通過放大、選擇、過渡之后連接到ADC模數(shù)轉換的電路輸入單機CIN作為電流的環(huán)反饋信號。

其次，軟件的過程。T1周期中斷子程序，是中心的控制系統(tǒng),包括ADC輸入子程序，速度P1調(diào)整子程序等。

T1周期上40，每到100個T1就會進行一次轉速調(diào)整（以P1進行調(diào)節(jié)）。

4 制約電動汽車發(fā)展的一些問題

（1）電池。當前運用在電動汽車上的電池有非常多，如鋰電池、鋅電池等等。但是普遍都存在續(xù)航能力不足的問題。當前所運用的電池，在儲存能力上還是沒有辦法完全滿足汽車指標的要求，再加上價格不莫，所以電動汽車的成本高過傳統(tǒng)汽車許多。

（2）電動機。電動機的發(fā)展經(jīng)過了許多的過程，從傳統(tǒng)的直流的電機一直到現(xiàn)在所作用的開關磁阻電機。與傳統(tǒng)的電機進行比較有著非常明顯的優(yōu)勢。例如質量輕、體積不大等。但是其轉矩噪聲、脈動都非常大，且相對永磁電機而言功率密度、效率都低，因此需要在電池和電動機方向上加大相關研究，促使混合動力車的運用、發(fā)展。

5 結束語

最重要的是，相關類型的混合結結構和現(xiàn)代汽車是非常相似的結構，有利于進一步發(fā)展的基礎上,現(xiàn)有的汽車，但這僅僅是一種混合產(chǎn)品的過渡。通過研究混合動力汽車的發(fā)展，慢慢地建立相關的產(chǎn)業(yè)鏈為純電動汽車時代相應的基礎。

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