古敏雄

摘 要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的進步，汽車行業(yè)取得了長足的進步。但是，隨著能源的不斷消耗，污染的日益嚴(yán)重，汽車行業(yè)的發(fā)展已經(jīng)到達了一個瓶頸。伴隨著燃料電池的出現(xiàn)，為電動汽車的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。和傳統(tǒng)的電動汽車相比，混合動力電動汽車的優(yōu)勢更大，能更好的達到保護環(huán)境的目的。

關(guān)鍵詞：混合動力；電動汽車；結(jié)構(gòu)；控制對策

中圖分類號：U469.79 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）14-0091-01

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的經(jīng)濟條件越來越好、生活水平越來越高，對生活質(zhì)量的要求也隨之上升。在多年的發(fā)展中，為了保證經(jīng)濟的增長，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。為了緩解環(huán)境壓力，國家逐漸開始針對污染環(huán)境的因素進行整改，首先就是汽車尾氣問題。隨著各項政策的不斷出臺，傳統(tǒng)的汽車工業(yè)正面臨著轉(zhuǎn)型的重要階段。由于燃油價格的不斷上升，人們逐漸開始選擇電能，但是傳統(tǒng)的電池技術(shù)難以滿足汽車的能源需求。因此，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了以混合動力為主的電動汽車。

1 混合動力電動汽車的特點

混合動力汽車指的是由兩種動力源組成的動力裝置。而混合動力電動汽車指的則是在動力裝置中，有一種動力源可以轉(zhuǎn)化為電能?；旌蟿恿﹄妱悠嚨慕Y(jié)構(gòu)以及控制策略都有著一定的差異性，同時結(jié)構(gòu)也呈現(xiàn)出多樣化的趨勢。

從我國目前的情況來看，主要的混合動力電動汽車分為串聯(lián)型、并聯(lián)型與混聯(lián)型三種。分類主要是根據(jù)動力源的數(shù)量以及傳遞方式的區(qū)別。

和傳統(tǒng)的電動汽車相比，這種混合動力電動汽車的優(yōu)勢主要可以分為以下幾方面：

第一，混合動力電動汽車的發(fā)動機負荷和傳統(tǒng)的電動汽車比要小，因此在節(jié)能減排方面體現(xiàn)的更加明顯，噪音也更??；

第二，電池數(shù)量的轉(zhuǎn)變，使得汽車的整體質(zhì)量有明顯減少；

第三，在混合動力電動汽車中，使用了輔助動力單元，因此汽車在持續(xù)性以及動力性能方面都比原來提高了很多，其水平和內(nèi)燃機相差無幾；

第四，混合動力電動汽車在行駛中有電動機的幫助，因此能夠保證發(fā)動機長時間處于正常工作狀態(tài)下，能夠提高對制動能量的回收率，經(jīng)濟效益較強。

隨著我國開始重視環(huán)境發(fā)展的措施，混合動力電動汽車以其低排放、環(huán)境優(yōu)化的優(yōu)勢，必然會是未來的主要發(fā)展方向。

2 混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)與控制策略分析

2.1 串聯(lián)式混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)與控制策略分析

串聯(lián)式混合動力電動汽車是混合動力電動汽車中結(jié)構(gòu)以及控制策略最方便的一種方式。串聯(lián)式混合動力電動汽車的工作原理是：首先發(fā)動機工作產(chǎn)生機械能，再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)化為電能，這其中一部分電能來保證電動機以及動力傳動裝置的運行，另一部分電能則是儲存在蓄電池中。

在對這類混合動力電動汽車采取的控制策略，主要是保證發(fā)動機的工作效率，使得排放一直處在良好的穩(wěn)定狀態(tài)的技術(shù)措施。

為了達到系統(tǒng)的最優(yōu)化目標(biāo)，在實踐的過程中，這類混合動力電動汽車的控制方式主要分為兩種：恒溫器控制技術(shù)和發(fā)動機跟蹤控制技術(shù)。

在使用恒溫控制技術(shù)時，當(dāng)蓄電池SOC的值達到最低點時，發(fā)動機會自動啟動，在最低排放點保證功率的穩(wěn)定輸出，從而一邊支持汽車工作，一邊蓄電。當(dāng)SOC的值達到最高點時，發(fā)動機會自動關(guān)閉，通過電能來保證汽車的正常運作[1]。這種控制技術(shù)，會使蓄電池處在不利的地位；

而發(fā)動機跟蹤器控制技術(shù)，和傳統(tǒng)的汽車控制技術(shù)較為相似。在這種技術(shù)下，對蓄電池的損失率較低。但是發(fā)動機的效率則較差，為了緩解這種情況，可以通過自動無極變速解決。

2.2 并聯(lián)式混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)與控制策略分析

并聯(lián)式混合動力電動汽車指的是發(fā)電機和電動機是兩套獨立的驅(qū)動系統(tǒng)，在保證汽車的正常運作時，可以采用三種驅(qū)動方式：發(fā)動機驅(qū)動、電力單獨驅(qū)動、混合驅(qū)動。并聯(lián)式混合動力電動汽車的工作原理是將行星輪系作為汽車的動力符合裝置，或者通過將發(fā)動機、電機、軸串聯(lián)在一起，組成全新的結(jié)構(gòu)，從而通過磁場疊加原理保證混合動力電動汽車的正常運行。

在控制策略方面，目前主要有電力輔助控制、SOC扭矩平衡式控制、自適應(yīng)控制、模糊邏輯控制等等。其中，電力輔助控制是應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，能夠很好的適應(yīng)并聯(lián)式混合動力電動汽車。在實踐中，當(dāng)混合動力電動汽車的車速比設(shè)定速度大時，由發(fā)動機工作功能；當(dāng)混合動力電動汽車的車速比設(shè)定速度小時，則由電動機進行功能。當(dāng)車輪的符合較大時，發(fā)動機和電動機會同時工作，保證汽車的運行。如果發(fā)動機的工作效率不高，則會讓電動機作為混合動力電動汽車的主要結(jié)構(gòu)。如果電池的狀態(tài)不佳，則由發(fā)動機為電動機的工作提供能量。

2.3 混聯(lián)式混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)與控制策略分析

混聯(lián)式混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)是在串聯(lián)式與并聯(lián)式的基礎(chǔ)上，將兩種進行綜合的結(jié)果?；炻?lián)式混合動力電動汽車的驅(qū)動方式較多變，既可以由發(fā)電機對混合動力電動汽車進行驅(qū)動，也可以通過發(fā)動機來驅(qū)動混合動力電動汽車，或者由兩者同時工作進行驅(qū)動。混聯(lián)式動力系統(tǒng)是混合動力電動汽車系統(tǒng)中優(yōu)化性的最好體現(xiàn)。

在該控制策略中，有以下優(yōu)勢：在這種動力系統(tǒng)下，開始啟動時由電池進行供電，當(dāng)發(fā)動機能夠維持在一個較高的穩(wěn)定工作效率時，再由發(fā)動機驅(qū)動混合動力電動汽車。輕載下由電池進行功能，而正常的行駛過程則由發(fā)動機負責(zé)。在加速的過程中，兩者之間相互配合，共同完成驅(qū)動任務(wù)。在減速過程中，電動機可以轉(zhuǎn)化為電機模式進行工作。

2.4 電動輪混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)與控制策略

除了以上串聯(lián)型、并聯(lián)型以及混聯(lián)型混合動力電動汽車之外，近年來還出現(xiàn)了另一種更加先進的電動汽車：電動輪混合動力電動汽車[2]。

電動輪混合動力電動汽車的最大特點就是用電子差速器代替了傳統(tǒng)汽車中額差速器與半軸，將電動機直接安裝在驅(qū)動輪上，從而使得整個電動輪結(jié)構(gòu)簡便，傳動效率更高。目前，通過計算機控制技術(shù)對電動輪的電子差速進行控制，已經(jīng)成為電動汽車發(fā)展的一個重要方向。

電動輪混合動力電動汽車的控制策略主要在于對電子差速的準(zhǔn)確控制。電子差速器的控制原理是當(dāng)混合動力電動汽車直線行使時，左右車輪的轉(zhuǎn)速相同，并通過車輪轉(zhuǎn)速傳感器將信號傳輸?shù)街醒胩幚砥髦校醒胩幚砥髟趯蓚?cè)車輪進行分析后，將分析結(jié)果傳輸?shù)诫姍C控制器中，從而保證兩邊車輪速度的相同。當(dāng)混合動力電動汽車轉(zhuǎn)彎時，中央處理器會根據(jù)方向盤的轉(zhuǎn)動幅度、路面的道路情況以及車輪轉(zhuǎn)速情況等因素進行綜合分析，并將分析的結(jié)果，也就是兩輪所需要的轉(zhuǎn)速信號傳輸?shù)诫姍C控制器中，從而保證兩輪的差速控制。

3 結(jié) 語

隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，逐漸開始重視環(huán)境的重要性。傳統(tǒng)的汽車，每年會排放大量的汽車尾氣，對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。隨著混合動力電動汽車的出現(xiàn)，一方面可以充分利用我國在傳統(tǒng)汽車行業(yè)方面的研究成果與工業(yè)基礎(chǔ)；另一方面，大大減少了汽車尾氣的排放，降低油耗，是傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車向零排放電動汽車過渡的使用方案之一，已經(jīng)受到了廣泛研究人員的關(guān)注。目前，混合動力電動汽車分為串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)以及全新的電動輪等多種形式，在具體的應(yīng)用中，要考慮到不同地點、用途，結(jié)合實際情況進行選擇。

參考文獻：

[1] 葛郢漢.混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)與控制策略分析[J].內(nèi)燃機與動力裝置，2011，（1）.

[2] 烏達巴拉其其格.混合動力電動汽車結(jié)構(gòu)與控制策略技術(shù)分析[J].才智，2015，（17）.