1、 混合动力汽车 ISG 电机工作特性分析 第 1 章 绪论 1.1 概述 目前世界 汽车 工业可持续发展所面临的两大难题是环境污染、石油资源匮乏，环保和节能是 21 世纪汽车 技术 的一个重要发展方向，同时各国的排放法规也日趋严格。 混合动力 汽车 (HEV)正是具有低污染、低油耗特点的新一代清洁能源汽车。目前 制造 成本最低、最容易实现批量生产的是采用 起动机发电机 /电动机一体化 (ISG)技术的轻度混合动力汽车 (1SG-MHV)。它只需要对内燃机进行改造，比较 容易在现有传统内燃机汽车上实现，混合程度小、 电机 功率低，尤其适合在 轿车 上实现。 1.2 组成结构 ISG 型轻度混合动
2、力汽车动力单元主要包括发动机、牵引电机、能量管理系统、动力传动系统。 ISG-MHV 中一般使用较低功率的发动机，因为加速和爬坡时并不只由发动机单独提供功率，而是由电动驱动装置及能量存储单元 (电池组、储能飞轮或者超能电容器 )与发动机一起驱动汽车行驶。发动机的额定功率一般在 50 kW 左右。 电机是电气驱动系统的核心，电机的 性能 、效率直接影响电动汽车的性能。此外，电机 的尺寸、重量也影响汽车的整体效率。由于空间布置有限，最好采用扁平形结构，同时功率不能太大，当前成功 开发 的 ISG-MHV 多采用直流永磁无刷电机，其峰值功率约为 10 15 kW。 能量管理系统是提高混合动力汽车经济
3、性、动力性和减少废气排放水平的 关键 ，该系统包括储能、能量管理和混合动力系统中央控制单元。常用的储能单元有电化学电池、燃料电池、飞轮电池及超大容量电容等。 ISG-MHV 多采用电化学电池，包括铅酸电池、镍氢电池、银离子电池和钠硫电池等，其技术比较成熟，成本相对较低。 动力传动系统用于 均衡、传递并调节混合动力源的输出转矩与功率，以满足整车动力驱动的需要。主要包括扭矩或转速合成器、离合器、 变速器 、传动轴、驱动车轮等。 上面 4 个单元都有各自的控制管理器。所有控制子系统通过 CAN 总线向多能源动力总成管理系统发送子系统运行信息，同时接受多能源总成管理系统的控制命令，混合动力系统的控制协调通过多能源总成管理系统实现，如图 1.1 所示。 图 1.1 混合动力系统多能源总成管理系统 发动机和电机的布置方式也不尽相同。一种是将电机直接安装在内燃机曲轴输出端，并且 ISG 转子要与曲轴固结，取代飞轮及原有的起动机和发电机，如图 1.2 所示。一种是在发动机 前端用皮带传动机构，将 ISG 电机和发动机联结起来，并把起动机同样连接在 ISG 电机的机构中，节省了内部空间，如图 1.3 所示。 图 1.2 整车系统方案
