淺析混合動力汽車技術及其未來展望

裴守剛

摘 要：伴隨著發展進入到全新階段，汽車領域也發生了天翻地覆的改變，燃油汽車逐步向電動汽車過渡，保證了節能環保政策的落實。但由于電動汽車技術仍存在一定不足，因此混合動力汽車成為當前汽車領域主要的研究對象。經濟的快速增長，推動著社會不斷進步，人民生活水平持續攀升，汽車也成為了家家戶戶的必備品。油電混合動力汽車一經問世就受到廣泛關注，推動汽車領域向前邁進。本文就基于此背景，深入論述油電混合動力汽車具有的優勢以及發展前景，針對其中的關鍵技術進行剖析。

關鍵詞：油電混合動力汽車;特點;結構形式;關鍵技術

汽車已經成為了社會生活中必備的交通工具，便利了人們的日常出行。但是汽車領域的蓬勃發展，也引發了嚴重的能源危機和環境問題，怎樣有效解決這些問題成為汽車發展的關鍵所在。油電混合動力汽車的問世幫助人們更好的應對此問題，同時混合動力汽車相較于純電動汽車來說，續航里程更遠。因此混合動力汽車勢必會成為當前研究的主要對象，通過實踐經驗不斷改進，有助于推動汽車領域繼續向前邁進，也對社會發展具有重要意義。

1 油電混合動力汽車的特點

油電混合汽車從本質上來看是融合傳統燃油汽車和電動汽車而產生的，其不僅僅在行駛里程上可以和傳統燃油汽車相媲美，同時還具備電動汽車節能減排的優勢。誠然當前油電混合汽車在某些環節仍存在不足之處，但是伴隨科技不斷發展，油電混合汽車必定會日趨完善，為人們日常生活提供更大的便利。

1.1 連續行駛時間長

相較于純電動汽車來說，油電混合動力汽車能夠續航的里程數更高。純電動汽車除去續航較差外，其造價成本也相對更高，所以發展空間具有局限性。但是油電混合汽車有效的解決這一問題，兼顧成本的同時還能具備更強的續航能力。

由于油電混合動力汽車從續航角度和動力角度兩方面均比電動汽車更加出色，所以更容易滿足人們的出行需要。人們在駕駛過程中無需擔心電量問題，同時充電次數降低也會減輕電池的負擔，延長電池的使用時間，避免電次的反復更換，極大的便利了人們的日常生活。

1.2 能量消耗低

對比傳統的燃油汽車來說，油電混合汽車符合當前節能減排的政策。由于傳統燃油汽車行駛過程中會消耗大量的能量，尾氣的排放也會影響自然環境，所以仍待進一步優化。在這方面油電混合汽車優勢明顯，其使用的發動機有效降低了能源消耗同時尾氣排放也明顯改善，兼顧了環境和能源兩方面。

油電混合動力汽車行駛過程中所需能源更低，很好的保護了自然環境，由于能源成本較高，油電混合動力汽車也為人們降低了出行成本。除此之外，油電混合動力汽車的生產也是基于原有的汽車生產線改進而來，僅需要增設一些工裝設備便可以批量生產，保證了汽車制造商的經濟收益。

2 油電混合動力汽車的結構形式

油電混合動力憑借自身出色的特性迅速在市場中占據大量份額，也吸引了更多的關注度。各個國家也競相開啟了油電混合動力汽車的研究，但是在結構形式的研究方向上有所差異。因為發動機以及內部傳動設備在架構組成上不盡相同，所以通常會劃分成串聯、并聯和混聯三種類型。

2.1 串聯式油電混合動力汽車

首先分析串聯型油電混合動力汽車，該類型結構形式大多適用在公共交通領域的大型汽車之上。串聯模式的混合動力是將內部電能經由相應轉化后傳遞到發動機，提供動力支撐，多余部分會被蓄電池儲存。一旦發動機出現非正常運行時，蓄電池便可以代替發動機為汽車提供動力，但是串聯式動力在運行過程中會有較大的電能損失，整體上運行效率較差。

串聯式結構通常被應用在一些需要經常低速行駛或者頻繁起步的城市之中，內部原動機產生電能后，經由控制設備傳遞到發動機。該類型結構中的發動機和控制設備關聯性不明顯，所以燃油發動機的工作狀態始終處在最佳位置。

2.2 并聯式油電混合動力汽車

并聯型油電混合動力汽車相較于前者來說，無需把發動機提供的動能轉化為電能，其可以直接為汽車輸送動力。所以此種結構運行中能量損失較低，整體上效率顯著提升，所以更好的適用于油電混合動力汽車。但是該系統中的發動機工況同行駛情況有直接關系。

并聯結構的發動機工作狀態同汽車驅動輪關系密切，其無需轉化發動機提供的動能。該類型系統的核心并不復雜，同時能源消耗更低，所以當前大部分混合動力汽車均采用此種結構。

2.3 混聯式油電混合動力汽車

混合類型的油電混合動力汽車系統組成較為繁瑣，其很好的結合串聯模式和并聯模式，當汽車處在低速工作時，系統選用串聯結構工作，一旦汽車進入到高速運轉時，系統會自動切換為并聯結構。由于其融合了兩種結構的工作狀態，可以確保汽車在任何環境條件下都能處在最佳的工況。

混合式結構盡可能地將上述兩種結構融合起來，最大化的利用發動機輸出，整體上優化了工作效率。與此同時，此系統還考慮到輸入輸出分流模式的優勢所在，形成多種能量流。所以該結構在較大的區間內都能滿足工作效率的要求。

3 油電混合動力汽車的關鍵技術

油電混合動力汽車雖然引起了廣泛關注，并且研究進展上也取得了重大突破，但是期望在社會生活中大規模使用，還要處理多項技術存在的不足之處，攻克發現的問題，通過實踐進行檢驗，保證油電混合動力汽車能夠更好的服務于社會，便利人們的生活。

3.1 電池的比功率

對比油電混合動力汽車和純電動汽車來說，油電混合動力汽車雖然在某些方面具備優勢，但是期望更好的應對汽車加速或者各種復雜環境的挑戰，還要繼續優化電池的使用效率。此外，電池在充電效率以及使用年限方面也應該盡可能的改進，從而符合社會需求。

油電混合動力汽車的電池使用效率同汽車的實際運行情況有直接關系，必須要確保電池比功率符合汽車加速或者復雜路況的具體要求，才可以保證汽車行駛不出現問題。除此以外，還需要有效控制熱能，確保電池充電階段達到均衡目標，防止過充問題的出現，盡可能延長使用壽命。

3.2 高性能電機

當前科技發展腳步不斷加快，電機并不單單只負責驅動功能，其在能量轉化階段也發揮著自身效用。因此選取電機的過程中，需要綜合考慮多方面情況。針對電機的研究，要進一步優化電機性能，確保效率達到要求。

電機的性能在能量轉化過程中發揮著重要作用，其是否可以高效工作同驅動能力密切相關，系統中需要的電機功率持續上升，也為驅動電路提出了更高的標準。今后在電機的開發過程中，不單單需要針對質量方面進行優化，盡可能降低體積，還需要進一步提高工作性能。

3.2.1 控制策略

油電混合動力汽車在發展過程中需要完善的控制策略，這對于系統的發展也十分關鍵，期望油電混合動力進一步的提高工作性能，還應該深入探索控制策略，解決當前存在的問題，研發出更為有效的控制策略，盡可能提高汽車性能。

3.2.2 驅動系統數學模型

油電混合動力汽車期望在當前發展情況下向前邁進，還應該融合更加先進的科學技術，從技術方面取得突破，才可以制定出行之有效的研究策略，推動汽車領域的發展。

3.3 動力耦合裝置

混合動力汽車從核心來說，動力耦合設備一直以來均被看作是研發的重點，其同汽車的綜合性能有著直接關系。當前，混合動力系統大多選用三種主流的耦合模式，分別為轉矩結合式、驅動力結合式和轉速結合式。其中，轉矩結合模式可以經由傳動設備直接驅動汽車的動力裝置，通過直接或者間接的方式為電池蓄電，主要應用在并聯混合動力結構上。第二種驅動力結合模式可以借助車輛具有的地面附著力來保證驅動滿足要求，但是其系統組成復雜以及難以控制成為主要問題所在。最后的轉速復合模式，因為需要確保電動機在運行中持續同輸出轉矩保持一致，所以控制難度較高，難以投入實際生產。

4 測試技術

在混合動力汽車測試系統中，其測量包括發動機轉矩、轉速、電池工作狀態等，需對傳統臺架測試數據采集系統進行優化，添置相應的電池數據采集裝置，測試電池的工作狀態。在這個過程中，由于電池的性能易受工作環境與溫度的影響以及電池SOC的變化，使得電池的數據系統研發困難重重。但隨著科技與計算機技術的快速發展，在混合動力汽車測試系統技術方面，已取得了較大突破。

5 結語

綜上所述，不管是傳統的燃油汽車還是新式的電動汽車，在發展過程中都存在不足之處。而油電混合動力汽車突破了這一困境，解決了兩者存在的問題，既可以達到保護環境的要求，降低尾氣排放，還可以更好的節省能源，滿足可持續發展的方針策略。但從實際來看，雖然各個國家均將混合動力汽車作為發展的主要方向，但是其想要真正應用于社會生活之中，還有待進一步優化，保證油電混合動力汽車的性能符合發展要求。

參考文獻：

[1]謝忠華.論汽車新技術與未來發展趨勢[J]. 現代商貿工業，2013（4）：194-195.

[2]馬建全，李智.論混合動力汽車技術及其未來展望[J].汽車與配件，2017（11）：40-41.

[3]劉張焱.我國混合動力汽車面臨的現狀及發展分析建議[J].中小企業管理與科技（下旬刊），2015（10）：253-253.