基本信息
- 项目名称：
- 油电混合动力车
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 全球性的石油危机以及环境污染使得节能和环保成为汽车工业发展的两大主题，电动车虽然环保，但由于电池容量的问题，使得其行程较短，所以没能得到全面的普及，同时混合动力车应运而生，成为了一个新的发展方向。该项目就是基于现有的国际环境，开发设计出的一种油电混合动力车。
- 详细介绍：
- 全球性的石油危机以及环境污染使得节能和环保成为汽车工业发展的两大主题。节能主要是为了应对石油危机，全球的石油储量是有限的，而汽车消耗了全世界石油总产量的一大半。有资料表明，当今世界的汽车每年向大气排放约2 亿多吨有害气体，占大气污染总量的60%以上，汽车排放污染已成为当今大气最大的污染源，有关资料显示，城市大气中82％的C0、48％的NOx、58％的HC和8％的粉尘均来自汽车排放的废气。按照国家环保中心预测，2010年汽车尾气排放将占空气污染源的64％。还有噪声污染，燃油汽车污染严重威胁着人类生活质量。 各国政府在环境问题以及本国汽车产业发展的压力下，也不得不加大对清洁能源的开发利用力度，为了使得本国汽车工业能够持续快速发展，以开发和推广电动车、多种代用燃料汽车为主要内容的“绿色汽车”工程已经在世界范围内展开。世界各大汽车公司争相研制各种新型的节能减排环保车，力图使自己生产的汽车达到或接近“零污染”的标准。 发展利用电作为驱动力的汽车生产已经是涉及社会发展和经济安全的重大战略问题，在目前的条件和技术能力下，发展混合型电动车实现产业化已作为我国汽车工业实现跨越式发展的战略性举措。我们如果再占得先机，那将使我国的汽车工业在世界舞台上更具有竞争力，也必将对人类的生存环境有着深远的现实意义。 电动汽车有纯电动汽车、燃料电池汽车和混合动力动汽车三大种类，纯电动汽车满足零排放的最终选择，但是目前电池的能量密度、充电时间、价格、寿命等问题仍未得到理想的解决，因而限制着纯电动汽车的发展。燃料电池汽车在整车制造成本、氢能源的制备以及汽车安全性等方面仍有许多待解决的问题。而以发动机、电动机、燃料电池作为混合动力的电动汽车在20世纪末应运而生，并得到飞速的发展，截止2008年，全球累计总销量已突破200万辆。专家普遍评价：混合动力电动汽车是2l世纪汽车产业界的一场革命，是满足新世纪之初对汽车的节能与环保要求的理想选择。 油电混合动力电动汽车是汽车技术不断发展的产物，既具有纯电动汽车高效率和低排放或零排放的特性，又具有传统内燃机汽车动力性强和持续行驶路程长的优点，是当前解决节能、环保问题切实可行的一种过渡方案。 通过客观分析比较这三种类型混合动力电动汽车的结构特性及优缺点，综合考虑各种模式油电混合动力车的实际使用要求及其成本等因素，本项目所设计的油电混合动力车选择了并联式的混合动力驱动系统。 油电混合动力模式驱动汽车，是在车辆启动时，只靠车载蓄电池驱动电动机工作，待车辆达到一定速度后电动机停止工作，转用汽油发动机工作，该方案的优点是能使发动机一直保持在最佳工况状态，动力性好，尾气排放量很低。而且整个过程完全可以实现智能控制，当然，驾驶人员也可通过智能控制平台对其过程进行人为的控制。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 该项目是将汽油发动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，而辅助动力单元实际上是电动机。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部分动力由蓄电池组-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了汽油发动机持续工作时间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可降低30％以上。 油电混合动力车的动力系统主要由控制系统、驱动系统、辅助动力系统和蓄电池组等部分构成。 油电混合动力汽车是由电动机作为发动机的辅助动力装置驱动的汽车。所谓油电混合动力，即燃料（汽油，柴油）和电能的混合。 油电混合动力汽车的燃油经济性能高，而且行驶性能优越，油电混合动力汽车的发动机要使用燃油，而在起步、加速时，通过电动机的辅助作用降低油耗，简单地说，就是与同样性能的汽车相比，油耗大大降低。 油电混合动力车可以根据行驶状况选择最适合的动力。如果作为日常代步，从起步到低速行驶都可依靠电动机驱动；急加速时，则电动机和发动机同时提供强大的动力给驱动轮；高速行驶时，由发动机提供较强大的动力给驱动轮。另外，油电混合动力车依靠电动机起步，大幅度降低了噪音，给车辆带来了更好的静谧性。
科学性、先进性
- 1. 此混合车采用独特新颖的操作控制系统，使得油电混合车的控制系统比较简单稳定； 2. 本项目组所研发的此车采用了比较小的发动机，但此车在动力不足的情况下可以有电动机辅助提供动力，与其他相同性能的车具有相同的动力。 3. 本项目组所研发的此车采用电动机进行启动，这样解决汽车启动这一驾驶关键技术，对驾驶员的操作技术要求降低很多。 4. 据相关调查显示，轿车汽车启动时的耗油量是正常行驶的两到三倍，较大型的车启动耗油量更高，当车速达到40-50Km/小时的时候燃料燃烧最充足，废气排放量最少，此车所采用的控制系统使用电动起步，使车速达到稳定后再采用发动机，这样大大降低了耗油量，减少了废气的排放，相应节能减排的国策。
获奖情况及鉴定结果
- 本项目小组完成了油电混合自动控制以及传动系统的设计，并在学校的大力支持下最终在2010年10月底完成油电混合车以及传动控制系统实物的加工制作，并在校园马路试车成功。 经过该项目组组员的进一步完善，该油电混合动力车在2011年的校运会上进行展示，并获得良好评价。
作品所处阶段
- 该项目组已设计制作出首辆调试用车，进展较为顺利，故该项目现处于完善阶段。
技术转让方式
- 如有商家愿意投资，同意以技术入股的方式进行技术转让。
作品可展示的形式
- 实物、录像、图纸、图片
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 2010年6月1日，财政部等4部委联合下发了《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》，明确规定，中央财政对试点城市私人购买、登记注册和使用的插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车给予一次性补贴。该政策对混合动力车的研发推广来说无疑是强而有力的推进剂。 另外，随着国际市场上油价的大幅攀升，汽车企业对于新能源汽车的开发热潮亦是一浪高过一浪。油电混合动力车行驶时,发动机将在最经济的条件下运行,电动机在适当的时侯进行补充,整个油耗比传统车降低20%左右。 此项目的研发代表着一种新型的混合动力车的控制系统和一种新型的控制概念，此种控制系统的研发，将代表着汽车行业的一种新型的控制理念，同时也是相应社会发展的需求，将解决目前地球储能有限和人口不断增长所导致的严重矛盾。一经推广将具有相当广阔的市场前景。
同类课题研究水平概述
- 虽然现在市面上已经出现了油电混合动力车，如TOYOTA PRIUS（电机50KW）、TwinDrive（电机130KW）、雷克萨斯LS600hl、雷克萨斯RX400h、一汽丰田普锐斯、思域混合动力车以及近期刚刚上市的君越混合动力车等，但由于造价较高，结构复杂都无法广泛推广；国内混合动力车由于技术还很不成熟，也没有正式推出一款比较实用的油电混合动力车。该项目方案结构设计巧妙，控制简单，可作为一种油电混合动力的基本模式进行开发和推广。 目前，我们可以清楚地感受到所有的在产混合动力车均处于中高级车，普锐斯1.5L导航版售价27.9万元，思域1.3L Hybrid售价26.98万元，别克君越2.4L ECO-Hybrid油电混合动力车26.99万元售价，RX400h售价81.6万元，LS600hl售价159.8万元。由此可见，目前油电混合动力车在市场上尚未形成一定的影响力，还有待于进一步的开发、研制更经济、更实用的油电混合动力车。 该项目主要是针对于油电混合动力车的控制系统的新的研发，通过本项目组成员的共同努力，采用多种传感器自动采集信息，使用单片机自动控制，主要针对混合动力车的起步阶段、正常运行阶段以及较大功率工作阶段实施研究设计，此项技术的研发使得混合动力车的操作更加简单方便，动力更加充足，燃料使用效率更加高。 本项目所具有的先进性主要突出在控制上， 首先这种独特新颖的操作控制系统，使得油电混合车的控制系统比较简单稳定；同时本项目组所研发的此车采用电动机进行启动，这样解决汽车启动这一驾驶关键技术，对驾驶员的操作技术要求降低很多；最主要的是此种设计采用电动起步，使车速达到稳定后再采用发动机，这样大大降低了耗油量，减少了废气的排放，相应节能减排的国策。
