汽車電控技術發(fā)展:混動車電動車的未來
混聯(lián)方式
混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的特點在于內燃機系統(tǒng)和電機驅動系統(tǒng)各有一套機械變速機構,兩套機構或通過齒輪系,或采用行星輪式結構結合在一起,從而綜合調節(jié)內燃機與電動機之間的轉速關系。與并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)相比,混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加靈活地根據工況來調節(jié)內燃機的功率輸出和電機的運轉。此聯(lián)結方式系統(tǒng)復雜,成本高。豐田普銳斯采用的是混聯(lián)式聯(lián)結方式。
以混聯(lián)方式為例,我們?yōu)榇蠹液唵谓榻B下混合動力汽車的工作原理,希望大家看過后對此有一個淺顯的了解。
啟動及中低速行駛時
當汽車啟動時,油電混合動力系統(tǒng)僅使用由HV蓄電池提供能量的電動機的動力啟動,這時發(fā)動機并不運轉。因為發(fā)動機不能在低旋轉帶輸出大扭矩,而電動機可以靈敏、順暢、高效地進行啟動。對于發(fā)動機而言,在低速-中速帶的效率并不理想,而另一面,電動機在低速-中速帶性能優(yōu)越。因此,在用低速-中速行駛時,油電混合動力系統(tǒng)使用HV蓄電池的電力,驅動電動機行駛。
一般行駛時
油電混合動力系統(tǒng)采用發(fā)動機,使它在能產生最高效功率的速度帶驅動。由發(fā)動機產生的動力直接驅動車輪,依照駕駛狀況部分動力被分配給發(fā)電機。由發(fā)電機產生的動力用來驅動電動機和輔助發(fā)動機。利用發(fā)動機和電動機這一雙重傳動系統(tǒng),發(fā)動機產生的動力以最小消耗被傳向地面。
一般行駛時剩余能量充電
油電混合動力系統(tǒng)采用發(fā)動機,使它在能產生最高效功率的速度帶驅動。由發(fā)動機產生的動力直接驅動車輪,依照駕駛狀況部分動力被分配給發(fā)電機。由發(fā)電機產生的動力用來驅動電動機和輔助發(fā)動機。利用發(fā)動機和電動機這一雙重傳動系統(tǒng),發(fā)動機產生的動力以最小消耗被傳向地面。
全速行駛時
在需要強勁加速力(如爬陡坡及超車)時,HV蓄電池也提供電力,來加大電動機的驅動力。通過發(fā)動機和電動機雙動力的結合使用,油電混合動力系統(tǒng)得以實現與高一級發(fā)動機同等水平的強勁而流暢的加速性能。
減速行駛時
在踩制動器和松油門時,TOYOTA油電混合動力系統(tǒng)使車輪的旋轉力帶動電動機運轉,將其作為發(fā)電機使用。減速時通常作為摩擦熱散失掉的能量,在此被轉換成電能,回收到HV蓄電池中進行再利用。
停車時
在停車時,發(fā)動機、電動機、發(fā)電機全部自動停止運轉。不會因怠速而浪費能量。當HV蓄電池的充電量較低時,發(fā)動機將繼續(xù)運轉,以給HV蓄電池充電。另外有時因與空調開關連動,發(fā)動機會仍保持運轉。
根據在混合動力系統(tǒng)中,電機的輸出功率在整個系統(tǒng)輸出功率中占的比重,也就是常說的混合度的不同,混合動力系統(tǒng)還可以分為以下四類:
一、微混合動力系統(tǒng)。
Smart fortwo mhd
代表的車型是Smart fortwo mhd。這種混合動力系統(tǒng)在傳統(tǒng)內燃機上的啟動電機(一般為12V)上加裝了皮帶驅動啟動電機(也就是常說的Belt-alternator Starter Generator, 簡稱BSG系統(tǒng))。該電機為發(fā)電啟動(Stop-Start)一體式電動機,用來控制發(fā)動機的啟動和停止,從而取消了發(fā)動機的怠速,降低了油耗和排放。從嚴格意義上來講,這種微混合動力系統(tǒng)的汽車不屬于真正的混合動力汽車,因為它的電機并沒有為汽車行駛提供持續(xù)的動力。在微混合動力系統(tǒng)里,電機的電壓通常有兩種:12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合動力系統(tǒng)。
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