新能源汽车动力总成测试_新能源汽车动力匹配

1.什么是新能源汽车？

2.新能源汽车的动力分类

从技术的角度，新能源汽车具有传统汽车无法通过改进内燃机或变速器来获取的基本性能。

1.如果是混合动力汽车，可以优化内燃机运行工况，节省燃油

针对汽油燃料的内燃机，最佳的空燃比略大于14.7：1。但是如果是单一内燃机动力的汽车，其经常需要运行在加速、爬坡以及冷起动等工况，此时为了追求动力性，其空燃比会偏离最佳空燃比，从而导致油耗增加和排放变差。混合动力汽车其中一个设计方式就是通过驱动电机的动力输出，来弥补汽车行驶工况变化时内燃机的不足。通过对车辆驱动线路的改进，让驱动电机的动力根据行驶工况的改变来输出，而让内燃机的运行转速保持稳定，并始终工作在最佳的空燃比附近。

2.非常平滑和快捷的动力输出

如果是纯电动汽车，驱动车辆的驱动部件是电机。电机具有加电后反应快、低速输出转矩大等特点，把这一特性再通过变速器输出到车轮上，汽车表现出来起步快，同时运转平稳流畅，具备无级变速器的优点。

如果是混合动力汽车，它的驱动力通常来自内燃机输出动力和驱动电机输出动力，相比较于传统汽车仅有一种内燃机动力来源，混合动力汽车能够在车辆急加速的情况下，及时通过调动电机或者增加电机的输出功率的方式来提升输出转矩，增加车辆的动力性。而传统汽车如果需要做到快速加速，就必须通过增加燃油供给，并经过一个完整的吸气、压缩、做功、排气的工作循环，导致输出动力的滞后性。

3.轻松实现自动停机与自动起动

新能源汽车用自动起停系统，能够轻松实现自动停机与自动起动的控制。纯电动汽车在停车等待红灯时，只需要关闭供给电机的电能即可实现零能量消耗。用混合动力的汽车，通常内燃机都会取消了传统的12V起动机，改由驱动电机来直接驱动内燃机的起动。因此，当车辆控制系统监测到不需要内燃机运行的情况下，例如当车辆在等待红灯时处于怠速运行情况下，系统将会自动关闭内燃机的运行，需要的时候再通过驱动电机快速、短时间起动内燃机，这样的设计能够进一步降低车辆在怠速时的燃油消耗和尾气排放。

4.能量利用率将更高

传统汽车的能量利用率很低。内燃机从吸入燃油和空气到输出动力，需要经过4个行程，真正能够把燃油所产生的能量有35%用在驱动车辆上已经算是非常高的了。

那么为什么这么低呢？白白消耗的能量在哪里呢？

实际上内燃机工作时，很大一部分被作为热量消耗掉了，如下图所示。例如需要对内燃机进行水冷，这部分热能量就是不能被利用的。还有就是车辆制动时，有一部分能量被制动摩擦损耗掉，如果能保持车辆匀速前进，不踩制动踏板，要比常踩制动踏板汽车油耗要低。

但是，新能源汽车中的纯电动汽车因为取消了内燃机，因此，可以降低如热量散失、未完全燃烧等损失，其有效利用率超过了50%以上。此外，即使是混合动力汽车，由于通过电力系统的来优化内燃机的工作，有些混合度较高的混合动力可以大部分时间都是纯电力驱动，其能量利用率也有大幅的提高。

此外，新能源汽车有一个很重要的能量利用方式就是制动能量回收。如下图所示，制动能量回收是指通过连接车辆驱动电机。在新能源汽车需要制动时，先给电机上加载负荷让电机利用这个负荷来发电，逆向拖动使车辆制动的一种方式。制动能量回收可以有效降低因制动导致的摩擦能量消耗。

什么是新能源汽车？

一、混合动力汽车优点

1、环保：混合动力汽车相比燃油汽车的最大优势之一是它更清洁，具有更高的燃油效率，相比燃油汽车，相同的燃油消耗下，混合动力汽车可以行使更长的距离。

2、税费优势：混合动力汽车可以享受国家补贴（如欧美地区），使用期间税费较低或免交税。

3、使用成本：混合动力汽车减少了对化石燃料的消耗，为使用者节省运行成本，受燃油价格上涨的影响较小。

二、混合动力汽车缺点

1、动力欠佳：由于混合动力汽车用2套或以上动力来源，为了将两套动力系统塞进发动机舱，必然会用体积和功率较小的发动机，例如目前使用比较多的是电机+三缸机模式，连续动力输出性能不如传统燃油汽车，在高速工况下比较吃力。

2、价格昂贵：混合动力汽车普遍比燃油汽车价格高50%以上的售价，对于经济上不够宽裕的群体来说购车成本太高，尽管使用成本较低，但至少需要3年以上才可以追平燃油汽车。

3、维护成本：虽然混合动力汽车已经足够可靠，由于普及程度较低，有能力维修保养混合动力汽车的维修店较少，这种情况在三线及以下城市尤为明显，导致每次维修或保养都要驱车到外地。

油电混合汽车的原理：

就是通过车内的燃油发动机和电机同时做功为汽车供能，从而驱动汽车行驶。所以，汽车在燃油经济性、舒适性和加速性中都得到了一定程度的提升。

油电混合汽车是有电动马达作为发动机的动力驱动汽车，而且发动机的电动马达可以在正常行驶中产生强大而平稳的动力。因此，车主可以享受更强劲的起步、加速。同时，还能实现较高水平的燃油经济性。

油电混合动力车辆启动时，以电力驱动，安静且不排放污染，不耗油。低速行驶时，发动机提供主要驱动力，低转速下将噪音降至最低。充分加速时，油电双重动力同时工作，加速迅猛而平顺。减速或刹车时，能量可回收存储，作为电能再利用。

新能源汽车的动力分类

众所周知，普通汽车使用的动力系统是由汽油或柴油提供的，而新能源汽车则是去除这两种材料，用其他方法作为动力源的汽车，一般分为纯电动汽车、混合动力汽车和新燃料汽车等。

1.纯电动汽车

是一辆完全由电动机驱动的汽车。这种车的优点是更安静，乘坐更舒适，使用成本更低，更环保。但是它的缺点很明显，就是跑长途的时候充电不是特别方便。比如一些偏远地区没有充电桩。

2.混合动力车

混合动力汽车是使用传统和非常规燃料为汽车提供动力的汽车。市面上的混合动力汽车一般用汽油机+电动机或者柴油机+电动机的形式。这种车的优点是发动机和电机可以很好地匹配。汽车由发动机高速驱动，电机低速运转。两者相互配合省油，不用担心电机没电。缺点是内部结构复杂，维护成本高。

3.新型燃油车

例如，以氢燃料为动力的汽车具有能量转换效率高、零排放、无污染、原料来源广、可再生等优点。缺点是技术不稳定，成本太高。

新能源汽车的动力分类

新能源汽车动力一般分为:纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池动力汽车、氢发动机汽车以及其他新能源汽车。

纯电动汽车(Blade Electric Vehicles，BEV):是指用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池储存动力源，通过电池向电机释放电能，驱动电机运转，从而驱动车辆。

增程式电动汽车 (Extended-Range ElectricVehicles):是一种配有地面充电和车载供电功能的纯电驱动的电动汽车，其动力系统由动力电池系统、动力驱动系统、整车控制系统和动力系统(APU)组成。增程式电动车由整车控制器完成运行控制策略。电池组可由地面充电桩或车载充电器充电，发动机可用燃油型或燃气型。 (如理想ONE)

混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle，HEV):是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同，混合动力汽车有多种形式。

燃料电池电动汽车(Fuel Cell ElectricVehicle，FCEV): 是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下。在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般用氢气，氧化剂则用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接用氢燃料，氢气的储存可用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。

氢发动机汽车:是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油，氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具，排放出的是纯净水，其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。

其他新能源汽车:包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。