汽車(chē)電控技術(shù)發(fā)展:混動(dòng)車(chē)電動(dòng)車(chē)的未來(lái)
混聯(lián)方式
混聯(lián)式混合動(dòng)力系統的特點(diǎn)在于內燃機系統和電機驅動(dòng)系統各有一套機械變速機構,兩套機構或通過(guò)齒輪系,或采用行星輪式結構結合在一起,從而綜合調節內燃機與電動(dòng)機之間的轉速關(guān)系。與并聯(lián)式混合動(dòng)力系統相比,混聯(lián)式動(dòng)力系統可以更加靈活地根據工況來(lái)調節內燃機的功率輸出和電機的運轉。此聯(lián)結方式系統復雜,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?jiǎn)單介紹下混合動(dòng)力汽車(chē)的工作原理,希望大家看過(guò)后對此有一個(gè)淺顯的了解。
啟動(dòng)及中低速行駛時(shí)
當汽車(chē)啟動(dòng)時(shí),油電混合動(dòng)力系統僅使用由HV蓄電池提供能量的電動(dòng)機的動(dòng)力啟動(dòng),這時(shí)發(fā)動(dòng)機并不運轉。因為發(fā)動(dòng)機不能在低旋轉帶輸出大扭矩,而電動(dòng)機可以靈敏、順暢、高效地進(jìn)行啟動(dòng)。對于發(fā)動(dòng)機而言,在低速-中速帶的效率并不理想,而另一面,電動(dòng)機在低速-中速帶性能優(yōu)越。因此,在用低速-中速行駛時(shí),油電混合動(dòng)力系統使用HV蓄電池的電力,驅動(dòng)電動(dòng)機行駛。
一般行駛時(shí)
油電混合動(dòng)力系統采用發(fā)動(dòng)機,使它在能產(chǎn)生最高效功率的速度帶驅動(dòng)。由發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的動(dòng)力直接驅動(dòng)車(chē)輪,依照駕駛狀況部分動(dòng)力被分配給發(fā)電機。由發(fā)電機產(chǎn)生的動(dòng)力用來(lái)驅動(dòng)電動(dòng)機和輔助發(fā)動(dòng)機。利用發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機這一雙重傳動(dòng)系統,發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的動(dòng)力以最小消耗被傳向地面。
一般行駛時(shí)剩余能量充電
油電混合動(dòng)力系統采用發(fā)動(dòng)機,使它在能產(chǎn)生最高效功率的速度帶驅動(dòng)。由發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的動(dòng)力直接驅動(dòng)車(chē)輪,依照駕駛狀況部分動(dòng)力被分配給發(fā)電機。由發(fā)電機產(chǎn)生的動(dòng)力用來(lái)驅動(dòng)電動(dòng)機和輔助發(fā)動(dòng)機。利用發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機這一雙重傳動(dòng)系統,發(fā)動(dòng)機產(chǎn)生的動(dòng)力以最小消耗被傳向地面。
全速行駛時(shí)
在需要強勁加速力(如爬陡坡及超車(chē))時(shí),HV蓄電池也提供電力,來(lái)加大電動(dòng)機的驅動(dòng)力。通過(guò)發(fā)動(dòng)機和電動(dòng)機雙動(dòng)力的結合使用,油電混合動(dòng)力系統得以實(shí)現與高一級發(fā)動(dòng)機同等水平的強勁而流暢的加速性能。
減速行駛時(shí)
在踩制動(dòng)器和松油門(mén)時(shí),TOYOTA油電混合動(dòng)力系統使車(chē)輪的旋轉力帶動(dòng)電動(dòng)機運轉,將其作為發(fā)電機使用。減速時(shí)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(jìn)行再利用。
停車(chē)時(shí)
在停車(chē)時(shí),發(fā)動(dòng)機、電動(dòng)機、發(fā)電機全部自動(dòng)停止運轉。不會(huì )因怠速而浪費能量。當HV蓄電池的充電量較低時(shí),發(fā)動(dòng)機將繼續運轉,以給HV蓄電池充電。另外有時(shí)因與空調開(kāi)關(guān)連動(dòng),發(fā)動(dòng)機會(huì )仍保持運轉。
根據在混合動(dòng)力系統中,電機的輸出功率在整個(gè)系統輸出功率中占的比重,也就是常說(shuō)的混合度的不同,混合動(dòng)力系統還可以分為以下四類(lèi):
一、微混合動(dòng)力系統。
Smart fortwo mhd
代表的車(chē)型是Smart fortwo mhd。這種混合動(dòng)力系統在傳統內燃機上的啟動(dòng)電機(一般為12V)上加裝了皮帶驅動(dòng)啟動(dòng)電機(也就是常說(shuō)的Belt-alternator Starter Generator, 簡(jiǎn)稱(chēng)BSG系統)。該電機為發(fā)電啟動(dòng)(Stop-Start)一體式電動(dòng)機,用來(lái)控制發(fā)動(dòng)機的啟動(dòng)和停止,從而取消了發(fā)動(dòng)機的怠速,降低了油耗和排放。從嚴格意義上來(lái)講,這種微混合動(dòng)力系統的汽車(chē)不屬于真正的混合動(dòng)力汽車(chē),因為它的電機并沒(méi)有為汽車(chē)行駛提供持續的動(dòng)力。在微混合動(dòng)力系統里,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(dòng)力系統。
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