浅析混合动力汽车技术及其未来展望

裴守刚

摘 要：伴随着发展进入到全新阶段，汽车领域也发生了天翻地覆的改变，燃油汽车逐步向电动汽车过渡，保证了节能环保政策的落实。但由于电动汽车技术仍存在一定不足，因此混合動力汽车成为当前汽车领域主要的研究对象。经济的快速增长，推动着社会不断进步，人民生活水平持续攀升，汽车也成为了家家户户的必备品。油电混合动力汽车一经问世就受到广泛关注，推动汽车领域向前迈进。本文就基于此背景，深入论述油电混合动力汽车具有的优势以及发展前景，针对其中的关键技术进行剖析。

关键词：油电混合动力汽车;特点;结构形式;关键技术

汽车已经成为了社会生活中必备的交通工具，便利了人们的日常出行。但是汽车领域的蓬勃发展，也引发了严重的能源危机和环境问题，怎样有效解决这些问题成为汽车发展的关键所在。油电混合动力汽车的问世帮助人们更好的应对此问题，同时混合动力汽车相较于纯电动汽车来说，续航里程更远。因此混合动力汽车势必会成为当前研究的主要对象，通过实践经验不断改进，有助于推动汽车领域继续向前迈进，也对社会发展具有重要意义。

1 油电混合动力汽车的特点

油电混合汽车从本质上来看是融合传统燃油汽车和电动汽车而产生的，其不仅仅在行驶里程上可以和传统燃油汽车相媲美，同时还具备电动汽车节能减排的优势。诚然当前油电混合汽车在某些环节仍存在不足之处，但是伴随科技不断发展，油电混合汽车必定会日趋完善，为人们日常生活提供更大的便利。

1.1 连续行驶时间长

相较于纯电动汽车来说，油电混合动力汽车能够续航的里程数更高。纯电动汽车除去续航较差外，其造价成本也相对更高，所以发展空间具有局限性。但是油电混合汽车有效的解决这一问题，兼顾成本的同时还能具备更强的续航能力。

由于油电混合动力汽车从续航角度和动力角度两方面均比电动汽车更加出色，所以更容易满足人们的出行需要。人们在驾驶过程中无需担心电量问题，同时充电次数降低也会减轻电池的负担，延长电池的使用时间，避免电次的反复更换，极大的便利了人们的日常生活。

1.2 能量消耗低

对比传统的燃油汽车来说，油电混合汽车符合当前节能减排的政策。由于传统燃油汽车行驶过程中会消耗大量的能量，尾气的排放也会影响自然环境，所以仍待进一步优化。在这方面油电混合汽车优势明显，其使用的发动机有效降低了能源消耗同时尾气排放也明显改善，兼顾了环境和能源两方面。

油电混合动力汽车行驶过程中所需能源更低，很好的保护了自然环境，由于能源成本较高，油电混合动力汽车也为人们降低了出行成本。除此之外，油电混合动力汽车的生产也是基于原有的汽车生产线改进而来，仅需要增设一些工装设备便可以批量生产，保证了汽车制造商的经济收益。

2 油电混合动力汽车的结构形式

油电混合动力凭借自身出色的特性迅速在市场中占据大量份额，也吸引了更多的关注度。各个国家也竞相开启了油电混合动力汽车的研究，但是在结构形式的研究方向上有所差异。因为发动机以及内部传动设备在架构组成上不尽相同，所以通常会划分成串联、并联和混联三种类型。

2.1 串联式油电混合动力汽车

首先分析串联型油电混合动力汽车，该类型结构形式大多适用在公共交通领域的大型汽车之上。串联模式的混合动力是将内部电能经由相应转化后传递到发动机，提供动力支撑，多余部分会被蓄电池储存。一旦发动机出现非正常运行时，蓄电池便可以代替发动机为汽车提供动力，但是串联式动力在运行过程中会有较大的电能损失，整体上运行效率较差。

串联式结构通常被应用在一些需要经常低速行驶或者频繁起步的城市之中，内部原动机产生电能后，经由控制设备传递到发动机。该类型结构中的发动机和控制设备关联性不明显，所以燃油发动机的工作状态始终处在最佳位置。

2.2 并联式油电混合动力汽车

并联型油电混合动力汽车相较于前者来说，无需把发动机提供的动能转化为电能，其可以直接为汽车输送动力。所以此种结构运行中能量损失较低，整体上效率显着提升，所以更好的适用于油电混合动力汽车。但是该系统中的发动机工况同行驶情况有直接关系。

并联结构的发动机工作状态同汽车驱动轮关系密切，其无需转化发动机提供的动能。该类型系统的核心并不复杂，同时能源消耗更低，所以当前大部分混合动力汽车均采用此种结构。

2.3 混联式油电混合动力汽车

混合类型的油电混合动力汽车系统组成较为繁琐，其很好的结合串联模式和并联模式，当汽车处在低速工作时，系统选用串联结构工作，一旦汽车进入到高速运转时，系统会自动切换为并联结构。由于其融合了两种结构的工作状态，可以确保汽车在任何环境条件下都能处在最佳的工况。

混合式结构尽可能地将上述两种结构融合起来，最大化的利用发动机输出，整体上优化了工作效率。与此同时，此系统还考虑到输入输出分流模式的优势所在，形成多种能量流。所以该结构在较大的区间内都能满足工作效率的要求。

3 油电混合动力汽车的关键技术

油电混合动力汽车虽然引起了广泛关注，并且研究进展上也取得了重大突破，但是期望在社会生活中大规模使用，还要处理多项技术存在的不足之处，攻克发现的问题，通过实践进行检验，保证油电混合动力汽车能够更好的服务于社会，便利人们的生活。

3.1 电池的比功率

对比油电混合动力汽车和纯电动汽车来说，油电混合动力汽车虽然在某些方面具备优势，但是期望更好的应对汽车加速或者各种复杂环境的挑战，还要继续优化电池的使用效率。此外，电池在充电效率以及使用年限方面也应该尽可能的改进，从而符合社会需求。

油电混合动力汽车的电池使用效率同汽车的实际运行情况有直接关系，必须要确保电池比功率符合汽车加速或者复杂路况的具体要求，才可以保证汽车行驶不出现问题。除此以外，还需要有效控制热能，确保电池充电阶段达到均衡目标，防止过充问题的出现，尽可能延长使用寿命。

3.2 高性能电机

当前科技发展脚步不断加快，电机并不单单只负责驅动功能，其在能量转化阶段也发挥着自身效用。因此选取电机的过程中，需要综合考虑多方面情况。针对电机的研究，要进一步优化电机性能，确保效率达到要求。

电机的性能在能量转化过程中发挥着重要作用，其是否可以高效工作同驱动能力密切相关，系统中需要的电机功率持续上升，也为驱动电路提出了更高的标准。今后在电机的开发过程中，不单单需要针对质量方面进行优化，尽可能降低体积，还需要进一步提高工作性能。

3.2.1 控制策略

油电混合动力汽车在发展过程中需要完善的控制策略，这对于系统的发展也十分关键，期望油电混合动力进一步的提高工作性能，还应该深入探索控制策略，解决当前存在的问题，研发出更为有效的控制策略，尽可能提高汽车性能。

3.2.2 驱动系统数学模型

油电混合动力汽车期望在当前发展情况下向前迈进，还应该融合更加先进的科学技术，从技术方面取得突破，才可以制定出行之有效的研究策略，推动汽车领域的发展。

3.3 动力耦合装置

混合动力汽车从核心来说，动力耦合设备一直以来均被看作是研发的重点，其同汽车的综合性能有着直接关系。当前，混合动力系统大多选用三种主流的耦合模式，分别为转矩结合式、驱动力结合式和转速结合式。其中，转矩结合模式可以经由传动设备直接驱动汽车的动力装置，通过直接或者间接的方式为电池蓄电，主要应用在并联混合动力结构上。第二种驱动力结合模式可以借助车辆具有的地面附着力来保证驱动满足要求，但是其系统组成复杂以及难以控制成为主要问题所在。最后的转速复合模式，因为需要确保电动机在运行中持续同输出转矩保持一致，所以控制难度较高，难以投入实际生产。

4 测试技术

在混合动力汽车测试系统中，其测量包括发动机转矩、转速、电池工作状态等，需对传统台架测试数据采集系统进行优化，添置相应的电池数据采集装置，测试电池的工作状态。在这个过程中，由于电池的性能易受工作环境与温度的影响以及电池SOC的变化，使得电池的数据系统研发困难重重。但随着科技与计算机技术的快速发展，在混合动力汽车测试系统技术方面，已取得了较大突破。

5 结语

综上所述，不管是传统的燃油汽车还是新式的电动汽车，在发展过程中都存在不足之处。而油电混合动力汽车突破了这一困境，解决了两者存在的问题，既可以达到保护环境的要求，降低尾气排放，还可以更好的节省能源，满足可持续发展的方针策略。但从实际来看，虽然各个国家均将混合动力汽车作为发展的主要方向，但是其想要真正应用于社会生活之中，还有待进一步优化，保证油电混合动力汽车的性能符合发展要求。

参考文献：

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