关键词：混合动力新能源汽车；优势；安全稳定性；技术
前言：随着当前环境压力的不断增大，我们所面临的环境污染问题越来越严重，所以在汽车行业之中，对于低排量的新型汽车加以开发也成为了一个非常重要的任务，虽然通过对于汽油机和柴油机的处理能够在一定程度上使得汽车的排量以及油耗得以降低，但是仍然无法彻底解决环境污染问题，所以在此背景之下，对于新型的混合动力汽车加以开发就显得非常有价值。混合动力汽车结合了传统内燃机汽车优良的动力性、续航里程和纯电动汽车低排放和高效率等优势，所以对于混合动力汽车加以研制不仅仅能够有效地满足人们对于汽车的需求，同时也避免了对于环境造成严重的污染。
1、混合动力新能源汽车的类型及其优势
1.1混合动力新能源汽车类型的分析
按照发动机与电机组合的方式，混合动力新能源汽车有串联式、并联式和串并混联式三种类型。（1）串联式动力。串联式混合动力电动汽车由电动机、汽油发动机、发电机、HEV蓄电池、控制器（变频器、转换器）组成。发动机以串联的方式驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。（2）并联式动力。并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车车速达到巡航速度，汽车将仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－发电机组。由于没有单独的发电机，发动机可以直接通过传动机构驱动车轮，这种装置更接近传统的汽车驱动系统，得到比较广泛的应用。（3）混联式动力。混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机，根据助力装置不同，它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中，发动机作为主动力源，电机为辅助动力源；以电机为主的形式中，发动机作为辅助动力源，电机为主动力源。该结构的优点是控制方便，缺点是结构比较复杂。
1.2混合动力新能源汽车的优势分析
主要体现在：第一、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样。第二、因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。第三、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现"零"排放。第四、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。第五、可以利用现有的加油站加油，不必再投资。第六、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、混合动力新能源汽车安全稳定性技术的分析
混合动力新能源汽车的安全稳定性技术主要包括：动力耦合及控制系统、电机及控制系统、动力电池及管理系统等，具体表现为：1、动力耦合系统分析。混合动力新能源汽车的动力耦合系统最关键技术是其布置方案，不同结构的动力耦合方式不仅决定了混合动力系统的工作模式，而且也是制定动力分配策略的基础，它对整车的动力性、经济性、排放性和制造成本都有重大影响。结构合理、制造容易、效率高的混合动力耦合机构，能够将燃油汽车与电动汽车的优点有机地结合起来，体现混合动力新能源汽车的优越性。目前采用的动力耦合方式有转矩耦合、速度耦合和功率耦合三种方式，以功率耦合方式为主要发展方向，具体结构方面，由变速器耦合、离合器耦合、主减速器耦合等向行星轮耦合方向发展。
1.1动力总成控制系统
汽车动力总成控制系统是车辆行驶的核心单元。混合动力新能源汽车的控制需要根据驾驶人操纵状态、车速、电池荷电状态和相关设备的状态确定发动机与电机的功率分配策略，以保证满足汽车动力性、经济性、排放性等性能指标要求。混合动力新能源汽车发动机和电机要相互配合工作，并根据运行工况适时控制发动机起动和关闭，这使得发动机始终工作在低油耗区的整个控制过程十分复杂，因此需要用成熟可靠的动力耦合装置以及先进的控制策略实现功率的合理分配，以达到油耗低和动力性好的目标。
1.2电机及控制系统
用于混合动力新能源汽车的驱动电机类型主要有交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。对电机的要求包括在较宽的速度范围内具有高转矩密度、高功率密度，高效率、高可靠性、良好的控制性能，能够适应发动机频繁起停和电机电动/发电状态的切换。目前国外以永磁同步电机为主，国内应用较多的是交流感应电机，故需要开发高效率永磁电机。电机控制系统也很关键，一是保证电机在基速以下时，能够输出大转矩以适应汽车加速和爬坡时的驱动力需求；在基速以上時，能够以恒功率、宽范围运行以满足最高车速需要。二是保证系统在电机运行范围内的效率最优化。
1.3动力电池及其管理系统
混合动力系统的动力电池需要频繁充放电，在充放电过程中，电压、电流会有较大变化。针对这种使用特点，混合动力系统对动力电池有如下特别要求：一是具有大功率充放电能力和较高的比功率，以满足汽车加速和爬坡时的大功率需求；同时电池还要具有快速充电能力，以满足制动时的大功率能量回收需要。二是充放电效率，高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。三是电池在快速充放电的工况条件下保持性能的相对稳定。此外，还必须考虑热能控制管理、荷电状态判定、充放电模式选择、电池充放电均衡、电池过充电或过放电控制、电池组的工作温度控制等，这些都是电池管理系统的任务。整车能量管理策略的实施要依赖电动汽车电池管理系统对电池状态的判别和对电池性能的维护。
结语：新能源汽车产业是战略性新兴产业，发展节能汽车是推动节能减排的有效举措。同时为了促进混合动力新能源汽车的发展，必须加强对其安全稳定性技术进行分析。
参考文献：
[1]刘洋.基于自适应动态规划控制策略的混合动力电动汽车能量管理研究[D].长春：长春工业大学，2018.
[2]荆红娟.基于模型预测控制的四驱混合动力汽车能量管理策略研究[D].合肥：合肥工业大学，2018.
[3]尚志诚，刘一鸣.混合动力汽车能量优化综述[J].汽车实用技术（新能源汽车），2019（07）：29-31.
[4]赵竟园.车用超级电容建模及在混合动力汽车中的应用[D].吉林：吉林大学，2018.
论文作者:范向东, 吴连贺
论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第4期
论文发表时间:2020/4/22
标签：汽车论文; 混合动力论文; 新能源论文; 发动机论文; 电机论文; 动力论文; 电动机论文; 《工程管理前沿》2020年第4期论文;