Documento de investigación sobre vehículos eléctricos híbridos

Con la creciente escasez de suministro de petróleo y la creciente contaminación ambiental, los vehículos eléctricos, un medio de transporte impulsado por energía eléctrica, se han convertido cada vez más en el foco de la industria debido a sus ventajas de ahorro de energía y protección del medio ambiente. [1]. Desde la década de 1980, muchos países desarrollados han invertido mucho en la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos, y el "Plan 863" de mi país ha identificado claramente los vehículos eléctricos como un proyecto de investigación clave. En la actualidad, el nivel de investigación y desarrollo de vehículos eléctricos en mi país está básicamente en la misma línea de partida que el de los países desarrollados, y en algunos aspectos incluso supera al de los países extranjeros [2]. En 2005, el vehículo comercial híbrido de primera generación de mi país pasó la prueba y la aceptación[3]. Francia, Japón, Estados Unidos, Alemania, etc. han desarrollado vehículos puramente eléctricos con niveles de comercialización a través de pruebas y operaciones de demostración, como los sedanes eléctricos P106 y Citroen AX de la compañía francesa PSA, y el eléctrico RAV-4EV de la compañía japonesa Toyota Motor. sedán eléctrico EV1 de General Motors, etc. Nuestro país también ha incluido la investigación y el desarrollo de vehículos eléctricos en los proyectos nacionales de ciencia y tecnología "Octavo Plan Quinquenal" y "Noveno Plan Quinquenal", y en junio de 1996 se creó la Base Nacional de Pruebas y Demostración de Vehículos Eléctricos en Shantou. , Se construyó Guangdong. Durante el período del "Décimo Plan Quinquenal", el Ministerio de Ciencia y Tecnología incluyó el proyecto del vehículo eléctrico entre los grandes proyectos nacionales "863". Además de financiar baterías, motores y sus sistemas de control, y sistemas de control de vehículos, también se centra en financiar la investigación, el desarrollo y la operación de demostración de autobuses puramente eléctricos en Beijing (dirigidos por el Instituto de Tecnología de Beijing). Aprobados oficialmente por la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma el 21 de junio de 2005, se pusieron en operación comercial 14 autobuses eléctricos puros con batería de plomo-ácido en la Ruta de Autobuses 121 de Beijing. Otro proyecto financia a Tianjin Qingyuan Power Company (Centro de Investigación de Tecnología Automotriz de China) para realizar operaciones de investigación, desarrollo y demostración de automóviles eléctricos puros. Cinco de estos coches totalmente eléctricos se exportaron a Estados Unidos por primera vez a principios de 2005 [4]. Aunque los vehículos eléctricos tienen muchas ventajas, no pueden reemplazar al modelo tradicional de gasolina. Los vehículos híbridos son actualmente los nuevos vehículos de energía limpia más industrializados y orientados al mercado. Su dirección de desarrollo es verdaderamente vehículos de celda de combustible sin emisiones. no consumir combustible. En la actualidad, los vehículos eléctricos híbridos se han industrializado en países europeos, americanos y japoneses [3], pero a nivel nacional todavía están en su infancia y aún no se han industrializado. 2. Clasificación y principios de la tecnología híbrida El vehículo eléctrico híbrido (HEV) es un vehículo que combina propulsión eléctrica y unidad de potencia auxiliar (APU) para aprovechar al máximo sus respectivas ventajas y las ventajas producidas por la combinación de ambas. La energía auxiliar puede ser un motor primario que quema un determinado combustible, como un motor de combustión interna, una turbina de gas u otros generadores de energía. Según los diferentes métodos de conexión del sistema híbrido, los vehículos híbridos se pueden dividir principalmente en tres formas estructurales, a saber, en serie, en paralelo e híbrido, cada una de las cuales tiene sus propias ventajas. 2.1 Serie El diagrama esquemático del sistema híbrido en serie se muestra en la Figura 1. La estructura en serie se caracteriza por la combinación en forma de electricidad. El motor impulsa directamente el generador para alimentar el dispositivo de almacenamiento de energía y el motor de tracción se utiliza para impulsar las ruedas. La potencia del motor y la demanda del motor eléctrico. La ventaja es que el motor funciona independientemente de la velocidad del vehículo y de las condiciones de la carretera, y es adecuado para arranques frecuentes, aceleraciones y operaciones a baja velocidad del vehículo. El motor funciona cerca del punto de funcionamiento óptimo, evitando condiciones de ralentí y baja velocidad, mejorando así la eficiencia y el rendimiento de emisiones. Sin embargo, existe una pérdida de eficiencia en el proceso de conversión de energía mecánica y energía eléctrica, y es difícil lograr el propósito de reducir significativamente el consumo de combustible. Actualmente, se utiliza principalmente en autobuses urbanos y rara vez se ve en automóviles. 2.2 Paralelo El diagrama esquemático del sistema híbrido en paralelo se muestra en la Figura 2. La característica de la estructura paralela es que está compuesta de forma mecánica. El motor está conectado directamente al eje motriz a través de un diagrama esquemático del sistema híbrido paralelo de velocidad variable. El motor se puede utilizar como motor o generador al mismo tiempo. equilibrar la carga en el motor para que pueda operar en un área de alta eficiencia. Sin embargo, debido a la conexión mecánica entre el motor y la transmisión, el motor no puede funcionar en el punto óptimo de funcionamiento en condiciones de trabajo urbano y la economía de combustible del vehículo es peor que cuando está conectado en serie.

El dispositivo compuesto de velocidad es similar a un diferencial. Esta forma estructural es difícil de adoptar en la práctica porque esta estructura requiere que el par de salida del motor y del motor eléctrico sea igual en todo momento a la potencia mecánica del compuesto de par de un solo eje; sistema de propulsión del vehículo La combinación se realiza en el extremo de salida del cigüeñal del motor, y la transmisión es una entrada de un solo eje que pertenece a esta forma la combinación de potencia mecánica compuesta de torsión de doble eje se realiza en el eje de salida de; la transmisión y el motor y el motor adoptan diferentes sistemas de transmisión, la transmisión tiene entrada de doble extremo; el sistema híbrido diseñado por la Universidad Tecnológica de Varsovia pertenece a este tipo. Esta estructura también puede lograr una transmisión continuamente variable, pero no puede lograr la transmisión directa. superposición del par de salida del motor y el par de salida del motor. En el sistema compuesto de tracción, la combinación de potencia mecánica se logra a través de la superficie de la carretera en las ruedas motrices. Tiene dos sistemas de tracción independientes y puede lograr tracción total. Es adecuado principalmente para los SUV que pertenecen al sistema. este tipo.