插电式混合动力技术剖析.doc
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1、|插电式混合动力技术剖析插电混动车型 PHEV 是英语 plug in hybrid electric vehicle 的缩写,意思是插电式混合动力汽车。它是介于纯电动车与燃油车两者之间的一种车:电池容量比较大,有较长的纯电续航里程;有充电接口,一般需要专用的供电桩进行供电, 在电能充足时候,采用电动机驱动车辆,电能不足时,发动机发电给动力电池。这种车型可以不用加油,当做纯电动车使用,具有电动车的优点。下面介绍 PHEV 的 6 种主流构型 :1 串联串联式混动就是只靠电机为车辆提供驱动力,发动机只负责给发电机机械能 ,不直接参与对车轮的输出工作,然后靠发电机产生的电能为车辆的电池组进行充电,
2、或者把电池输出的电结合起来,为驱动电机供电。由于有发动机能为电池充电,所以这种混动模式主要是为了延长纯电动汽车的行驶里程,也就是所谓的增程式电动汽车。关于增程式电动汽车的定义是有争议的:插混通常把增程认为是自己的一部分,但是增程一般不认为自己属于插混。|串联式混合动力工作模式:启动和低速行驶时:发动机不启动,电池组供电、电机驱动车辆行驶。正常模式行驶时:发动机带动发电机为动力控制单元输送电力 ,动力控制单元分配电力为电池组充电,同时电池组提供电力给动力控制单元 ,再由动力控制单元为电动机提供电力,从而驱动车轮。加速行驶:发动机带动发电机同时和电池组向动力控制单元输送电力 ,动力控制单元将电力耦
3、合后共同传送给电动机,从而带动车轮转动。制动、减速时:制动能量回收动能,电动机转换为发电机为电池组充电。所以真正驱动车轮运动的是电动机。不过用发动机的机械能转化为电能效率实在不高,几乎没有厂家在市场上大力推广这种结构 ,更多的时作为一种技术验证。比如雪弗莱沃蓝达、宝马 i3、传祺 GA5,真正实现大批量销售的不多。|当然,说发动机效率不高是相对于纯电驱动,但是当普通燃油发动机直接参与驱动时,受到运行工况的影响,发动机大量时间运行于低效区,基本上的平均效率15%-20%;而串联式混合动力车,由于发动机与车辆运行机械上完全解耦, 发动机不受行驶工况影响,直接运行于发动机高效区,通过发电机发电给驱动
4、电机提供电能或者给动力电池充电,平均效率可达到 30%-36%,从技术层面来讲, 相对于燃油车是节能的。当电池组电量充足时采用纯电动模式行驶,而当电量不足时 ,车内发动机启动,带动发电机为动力电池充电,提供电动机运行的电力( 即增程模式)。它的特点是无论什么情况下,都不能由发动机直接驱动车轮行驶 ,仅能通过电动机驱动。但它也能够像插电式混合动力汽车一样, 通过外接电源进行充电。|这种 PHEV 的纯电续航里程比较长 ,一般可达 100 公里以上,最高可达 300公里左右。由于电机的低转高扭特性也使得车辆的起步和加速性能也较好,发动机只要工作就是在最经济的转速区间,所以综合百公里油耗也比普通的汽
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