1.1研究背景

自从世界上第一辆汽车于1885年在德国研制成功至今，汽车已经具有130年的历史，从蒸汽汽车到内燃机汽车再到现在的电动汽车，经过漫长发展，目前已经成为人类出行必不可少的交通工具。1914年，亨利福特发明的流水线生产技术的成功，大幅度地降低了汽车成本、扩大了汽车生产规模、创造了一个庞大的汽车工业。1973年、1979年世界出现两次石油危机，使人们意识到寻找一种新的动力方式来取代传统燃油发动机已经迫在眉睫。能源与环境是影响世界汽车产业发展的两大决定性因素。就中国而言，我国是石油资源相对匮乏的国家，自1993年起，我国即成为石油进口国。在过去10年中，中国石油需求量几乎翻了一倍。与2016年相比，2017年中国原油产量持续下降，估计全年产量1.92亿吨，同比下降3.1%。然而，2017年，中国原油消费持续中速增长，全年原油表现消费量为6.10亿吨，同比增长6.0%。另外由于国内原油产量下降、炼油能力较快增长等原因，2017年原油净进口量继续较快增长，全年净进口量为4.2亿吨，同比增长10.7%[1]。从2013年起，中国陆续有25个省份、100多座大中城市不同程度出现雾霾天气，北京、上海、天津等大城市为了减少交通工具的污染物排放，陆续出台了“限购”、“限行”等政策。

目前市场上已经有大量新能源汽车，包括纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车、氢能汽车、增程式电动汽车等。其中纯电动汽车具有零污染、零排放、噪声低、使用成本低等优点；但是其续航里程不足、动力性较差的缺点给纯电动汽车的发展提出了挑战。虽然如此，随着国家政策的支持、电池能量密度的提高，纯电动汽车的发展有着很好的前景。截至2017年，我国电动汽车、新能源汽车销售量已达到77万辆，保有量超过160万辆，占世界的一半[2]。

近年来，增程式电动汽车（Range-Extender Electric Vehicle,R-EEV）是各大汽车公司竞相研发的重点。增程式纯电动汽车是一种配有可在线充电动力单元和辅助动力单元的纯电动汽车，当电池电量充足时，由电池提供能量驱动汽车行驶，当电能不足时，辅助单元开始工作。R-EEV的动力传动系统结构[3]如图1.1所示，主要包括电力驱动系统、整车控制系统、辅助动力单元系统，基础为纯电动汽车，辅助动力单元系统（Auxiliary Power Unit,APU）是能够为电驱动系统和动力电池提供电能的辅助能量装置，从而大大提高车辆的续驶里程。

1.2国内研究现状:

继通用汽车量产全球首款增程式电动汽车雪佛兰Volt以来，国内许多研究机构及汽车公司加强了增程式电动汽车的研发力度。2010年奇瑞汽车推出了增程式电动汽车S18D R-EEV，配备了8KW的增程器，续航里程可达300Km。2014年广汽集团推出了广汽传祺GA5增程式电动汽车，如图1.2所示。其动力系统配备了一款可输出94KW/225N.m的永磁同步电动机和1.0L发动机，最高车速为150km/h，配备的磷酸铁锂电池容量为13kwh，纯电动模式下续航里程为80km;当电池容量不足时，发动机启动通过发电机给电池供电；总续航里程可达680km。同年，北汽集团推出了E150增程式电动汽车，纯电动续驶里程60km，当动力电池SOC降低到设定的下限值，车辆自动切换到增程模式，总续驶里程达400km。

图1.2 广汽传祺GA5增程式电动汽车

另外，上汽集团、东风集团、吉利汽车、众泰汽车、万向集团等也已着手增程式电动汽车开发。总体来说，国内现阶段仅有少量增程式电动车型推向市场，相关技术研究和开发刚刚起步，还有待继续完善深入。