混合动力电动汽车的发展

内燃机运输燃料的燃烧对环境有很大影响。全球变暖在很大程度上是由工厂和汽车燃烧化石燃料引起的。电动汽车是实现节能和无排放道路车辆目标的最佳途径。因此，大多数发达国家的政府都鼓励人们购买电动汽车，以减少空气中的二氧化碳和其他温室气体。

目前，混合动力电动汽车（HEV）是一种流行的解决方案，因为可再生能源并不总是可用的，电池也不会永远使用。人们对电动汽车没有那么感兴趣，因为电动汽车比化石燃料汽车更贵，续航里程没有化石燃料汽车那么多，给化石燃料汽车加油比给电动汽车加油更容易，而且人们不想把钱花在当前的电动汽车技术上，因为2到3年后可以获得更好的技术。

人们越来越意识到天气是如何变化的，以及节约能源的重要性。这导致了绿色汽车新技术的发展，如插电式混合动力汽车和全电动汽车，这可能是一种经济环保的解决方案。在本文中，将详细讨论插电式HEV。

车辆动力传动系统战略

连接的改变使动力传动系统能够实现各种拓扑结构，每种拓扑结构都可以适应特定的功能。这些连接可能是使用机械或电气方式进行的。HEV动力传动系有四种主要配置：串联、并联、串并联和插入式连接。另一方面，根据基于电池、基于太阳能或基于燃料电池的能源，将FEV进一步分为三部分。HEV和FEV的车辆动力系统策略如图1所示，如下所示。

混合动力电动汽车及其类型

在HEV中，发动机功率通过环形齿轮传递，环形齿轮通过驱动轴机械连接。发动机的另一部分动力转化为电力来驱动电机，电机与齿轮铰接，并连接回机械动力。第一种方式被称为“平行路径”，第二种方式是“串联路径”。制造混合动力汽车的主要目标是减少它们使用的燃料和排放的污染。根据车辆动力总成的设置方式，HEV可分为串联、并联、动力分配/串并联和插电式HEV。这可以帮助节省能源并获得更好的汽油里程。图1（a和b）显示了车辆是如何设置和制造的。表1显示了HEV的概述以及如何使用它们。

1） 系列混合动力电动汽车（S-HEV）

在走走停停的驾驶风格中，串联HEV拓扑结构提供了最佳性能。内燃发动机和车轮之间没有机械连接。IC发动机主要用于通过驱动发电机来发电，然后将发电机与来自蓄电装置的电力相结合，并通过直流总线输送到驱动车轮的电动机。有了这种策略，发动机在不同的转速下都能很好地工作。S-HEV适合在高速公路上行驶。公交车不适合在城市中心行驶，因为它们的转换损耗很高。

2） 并联混合动力电动汽车（P-HEV）

电动机单独用于低速下的并联HEV，而发动机和车轮直接机械连接。因此，发动机和车轮的组合扭矩通过一个规则的运动轴传递给车轮，很可能通过一个不同的齿轮传递给车轮。与串联HEV拓扑结构相比，该技术的能量损失最小；然而，它不太适合频繁变道和停车的交通模式。

3） 串并联混合动力电动汽车（SP-HEVS）

串并联和动力分流HEV都在电机和发电机之间有一个额外的机械连接，该连接贯穿变速器。这种连接本质上是机械的。这种配置提供了串联和并联HEV的优点，这两者相辅相成。因此，SP-HEV面临的最重大挑战之一是分流时的功率流调节。这是因为该系统包括来自串联和并联系统的功能组件，这导致系统的复杂性增加。

4） 插电式混合动力电动汽车（P-HEV）

插电式混合动力车的配置与传统混合动力车相同，除了一个额外的充电插座和更高容量的电气部件，如图2所示。通过这种方式，储能系统（ESS）被认为是主要来源，这为PHEV中的EMS方法提供了一个新的维度，通过在两种模式（即电荷消耗和电荷维持模式）下运行来实现卓越的燃油经济性。

由于其电气部件的巨大容量，PHEV可能会在相当长的一段时间内保持全电动模式。插电式HEV是一种很有前途的降低全球排放的概念，因为它具有高性能和低油耗的潜力，无论是在电动模式还是混合动力模式下运行。日产的第一款插电式电动汽车“日产聆风”于2011年向公众发布，而福特的插电式混合动力汽车Fusion Energi于次年2013年首次亮相。

总结要点：

文章的一些要点如下：

二氧化碳排放和其他温室污染物正在推动插电式混合动力汽车和纯电动汽车的发展，这可能具有成本效益和环境友好性。

动力总成是由所有部件组成的总成，这些部件共同推动车辆向前行驶。电动汽车动力系统分为混合动力汽车和纯电动汽车。

HEV动力传动系有三种主要配置：串联、并联和串并联。另一方面，根据其能源，有三类FEV：电池、太阳能或燃料电池。

在HEV中，发动机的动力通过环形齿轮传输，环形齿轮以机械方式连接到驱动轴。发动机的另一部分动力被转化为电力来驱动电机，电机与齿轮铰接，并连接回机械动力。

HEV系列拓扑结构在走走停停驾驶中表现最佳。IC发动机和车轮在那里没有机械连接。IC发动机驱动发电机产生能量，该能量与来自电力存储器的电力相结合，并传输到直流总线以移动车轮。

并联HEV在低速时使用电动机，并以机械方式连接发动机和车轮。因此，一个传统的轴，可能还有一个单独的齿轮，将发动机和车轮的扭矩传递给车轮。这种设计损失的能量更少。

串并联HEV在电机和发电机之间有一个额外的机械连接，该连接贯穿变速器。分配权力和控制权力的流动是一个挑战。

插电式混合动力汽车因其在电动或混合动力模式下的高性能和低油耗而备受青睐。它们有一个额外的充电插座和更高容量的电气部件