劉軒曉

摘要：隨著環(huán)境污染的加劇，汽車作為造成環(huán)境污染的一個重要因素，對其動力系統(tǒng)進行改造就成為一個重要的措施。環(huán)保和節(jié)能這是目前汽車發(fā)展的兩個重要方向，按照對環(huán)境的污染程度來看純電動汽車是最為優(yōu)質(zhì)的汽車發(fā)展方向和方案，但是在技術(shù)還沒有完全攻克的當(dāng)下，混合動力汽車就成為了最好的選擇。所謂的混合動力汽車簡單來講就是企業(yè)的動力系統(tǒng)有兩套，分別是電動機和內(nèi)燃機，其不僅僅集中了兩者的優(yōu)點，而且還具有低排放的優(yōu)勢，相比于傳統(tǒng)汽車經(jīng)濟性也更高。但是因為技術(shù)的不成熟，混合動力汽車的動力系統(tǒng)并不是很完美，本文就主要針對混合動力汽車動力系統(tǒng)優(yōu)化策略進行探究，以供參考。

關(guān)鍵詞：混合動力汽車;動力系統(tǒng);優(yōu)化策略

引言

汽車是目前人類最主要的一種交通工具，而且隨著人類社會的發(fā)展，汽車的保有量還會不斷上升。但是汽車對于環(huán)境的污染是非常大的，其尾氣中含有大量的二氧化硫等物質(zhì)，在激烈到一定程度之后會形成酸雨，嚴重影響生態(tài)環(huán)境。所以在這個背景下各國政府都在大力的推動無污染企業(yè)的研發(fā)，在這其中電動汽車占據(jù)了很重要的地位。但是電動汽車因為配套設(shè)施不足，以及動力不完善等原因，實用性并不是很強。因此這就出現(xiàn)了混合動力汽車，這種汽車既有內(nèi)燃汽車的動力，而且還有電動汽車的環(huán)保性能，可以說是在電動汽車完全成熟之前最好的一種交通工具。

一、混動汽車動力系統(tǒng)現(xiàn)狀

混動汽車動力系統(tǒng)主要可以分為三種類型，第一種類型是并聯(lián)型的混動汽車動力系統(tǒng)，其主要的特點就是利用機械裝置會將電動機以及內(nèi)燃機進行并聯(lián)，然后再具體應(yīng)用的過程中可以進行分別驅(qū)動和聯(lián)合驅(qū)動[1]。第二種類型是串聯(lián)型的混動汽車動力系統(tǒng)，這種類型的主要特點是發(fā)動機的主要作用就是驅(qū)動發(fā)電機工作，然后再由發(fā)電機驅(qū)動電動機實現(xiàn)動力輸出，這種方式雖然提高了能量利用效率，但是尾氣排放量還是比較大，而且電動機驅(qū)動的汽車動力并不是充足。第三種類型是混連式動力系統(tǒng)，這種動力系統(tǒng)的應(yīng)用并不是很廣泛，而且相關(guān)技術(shù)的實用性并不是很強。目前大多數(shù)混動型汽車采用的是并聯(lián)式動力系統(tǒng)，因為這個類型的汽車實用性較強，而且動力也較足，同時也符合國家節(jié)能環(huán)保的要求。我國的混動式汽車發(fā)展是比較晚的，自主品牌中比亞迪是比較有技術(shù)實力的，其使用的就是并聯(lián)型的混動汽車動力系統(tǒng)。

二、優(yōu)化策略研究

（一）動力系統(tǒng)控制方面

對于汽車來講動力系統(tǒng)就是核心，如何做好動力系統(tǒng)的控制優(yōu)化工作，這就成為了一個很值得研究的問題。尤其是對于混合動力汽車來講，其本身具有兩套動力裝置，那么在進行控制的時候就需要對整個控制系統(tǒng)進行優(yōu)化，在適應(yīng)內(nèi)燃機動力的情況下也要適應(yīng)電動機動力。這不僅僅是汽車運行的要求，而且還是企業(yè)環(huán)保特點的需求。因為在內(nèi)燃機動力下，混合動力汽車和傳統(tǒng)汽車是沒有任何區(qū)別的，其尾氣排放量會比較多。而在電動機驅(qū)動的狀態(tài)下，混合動力汽車的應(yīng)用才具有很強的經(jīng)濟適用性，符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。其實從本質(zhì)上，混合動力汽車并不是完全實現(xiàn)了零排放，而是減少了排放。因此在進行動力系統(tǒng)優(yōu)化的過程中首先應(yīng)該對控制系統(tǒng)的最優(yōu)方案進行探索，利用不斷的實踐找到電動機驅(qū)動和內(nèi)燃機驅(qū)動狀態(tài)下的平衡點，然后設(shè)定切換方案，此時混動汽車的實用性會增強。其次，要加強混動汽車的信息技術(shù)含量，利用各種電子技術(shù)以及信息技術(shù)強化動力系統(tǒng)的控制，比如說對內(nèi)燃機和電動機的運行狀態(tài)進行監(jiān)測，然后在進行動力系統(tǒng)切換的過程中系統(tǒng)會自動地找到平衡點再進行切換，雖然這個過程需要一定的反應(yīng)時間，但是完成切換之后的動力系統(tǒng)運行會十分的流暢，避免各種問題的出現(xiàn)。

（二）能量輸出方面

內(nèi)燃機的能量輸出主要依靠的是化石燃料燃燒做功，而電動機的能量輸出主要依靠的電池組。目前汽車使用的電池組實用性雖然有了很大的提升，但是相比于傳統(tǒng)汽車的動力輸出還是有很多的問題，比如說續(xù)航時間短并且電池組的壽命比較短，這也就造成了汽車的維護成本提高[2]。而且很多電池的能量輸出并不是很穩(wěn)定，尤其是對于混動汽車來講，動力系統(tǒng)在完成切換之后整個車需要一定的時間進行反應(yīng)，此時電池的能量輸出就會出現(xiàn)問題，不但會影響汽車的正常行駛，而且還有可能造成混動汽車動力系統(tǒng)不工作。所以保障穩(wěn)定的能量輸出是非常重要的，這就需要相關(guān)研究部門提高科研投入，對電池組的能量輸出進行優(yōu)化，或者是直接發(fā)明一種具有穩(wěn)定能量輸出的電池，比如說石墨烯電池，其不僅僅具有很強的能源儲存能力，而且還具有穩(wěn)定的能量輸出，并且使用壽命也非常久。同時，還可以對能源的輸出方式進行改變，傳統(tǒng)混動汽車的能源輸出方式是集中輸出，這樣汽車的動力會更加充足，但是這種方式的能量輸出穩(wěn)定性不能保障。所以可以進行分散式輸出，然后在應(yīng)用的時候再進行集中，這種方式可以有效的減低能源輸出不穩(wěn)定的情況。

三、結(jié)束語

總而言之，混合動力汽車作為在一個汽車內(nèi)裝載有兩套動力系統(tǒng)的交通工具，其實用性還是比較強的。但是在具體的運行過程中，動力系統(tǒng)還是存在一些問題，比如說動力切換遲鈍等。要想解決這些問題，那么首先就需要加強科技投入，研發(fā)新型技術(shù)，促進電動機和內(nèi)燃機的結(jié)合。其次，還需要對電池組的能量輸出進行優(yōu)化，這很好地保障電池組的能量輸出的穩(wěn)定性，進而提高電動機的工作效率。最后，還需要優(yōu)化傳動機構(gòu)，作為動力系統(tǒng)的一個重要組成部分，其不僅僅要適應(yīng)內(nèi)燃機環(huán)境下的動力傳輸;而且還需要適應(yīng)電動機情況下的動力傳輸特點，進而保障汽車平穩(wěn)安全運行。

參考文獻：

[1]宋娟娟， 楊歆豪， 李則，等. 重載混合動力汽車能量管理策略的優(yōu)化研究[J]. 電子科技， 2018， v.31;No. 345（06）：39-42.

[2]王喜明. 基于最優(yōu)化能量管理策略的混合動力系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化[J]. 客車技術(shù)與研究， 2018， v.40;No.194（04）：14-16.

[3] 朱紅雨， 郝鵬， 劉國志， et al. 混合動力系統(tǒng)效率研究及控制策略優(yōu)化[J]. 機械傳動， 2020（8）.

作者單位：河南工學(xué)院