汽车电控技术发展:混动车电动车的未来
混联方式
混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比,混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂,成本高。丰田普锐斯采用的是混联式联结方式。
以混联方式为例,我们为大家简单介绍下混合动力汽车的工作原理,希望大家看过后对此有一个浅显的了解。
启动及中低速行驶时
当汽车启动时,油电混合动力系统仅使用由HV蓄电池提供能量的电动机的动力启动,这时发动机并不运转。因为发动机不能在低旋转带输出大扭矩,而电动机可以灵敏、顺畅、高效地进行启动。对于发动机而言,在低速-中速带的效率并不理想,而另一面,电动机在低速-中速带性能优越。因此,在用低速-中速行驶时,油电混合动力系统使用HV蓄电池的电力,驱动电动机行驶。
一般行驶时
油电混合动力系统采用发动机,使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮,依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统,发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。
一般行驶时剩余能量充电
油电混合动力系统采用发动机,使它在能产生最高效功率的速度带驱动。由发动机产生的动力直接驱动车轮,依照驾驶状况部分动力被分配给发电机。由发电机产生的动力用来驱动电动机和辅助发动机。利用发动机和电动机这一双重传动系统,发动机产生的动力以最小消耗被传向地面。
全速行驶时
在需要强劲加速力(如爬陡坡及超车)时,HV蓄电池也提供电力,来加大电动机的驱动力。通过发动机和电动机双动力的结合使用,油电混合动力系统得以实现与高一级发动机同等水平的强劲而流畅的加速性能。
减速行驶时
在踩制动器和松油门时,TOYOTA油电混合动力系统使车轮的旋转力带动电动机运转,将其作为发电机使用。减速时通常作为摩擦热散失掉的能量,在此被转换成电能,回收到HV蓄电池中进行再利用。
停车时
在停车时,发动机、电动机、发电机全部自动停止运转。不会因怠速而浪费能量。当HV蓄电池的充电量较低时,发动机将继续运转,以给HV蓄电池充电。另外有时因与空调开关连动,发动机会仍保持运转。
根据在混合动力系统中,电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比重,也就是常说的混合度的不同,混合动力系统还可以分为以下四类:
一、微混合动力系统。
Smart fortwo mhd
代表的车型是Smart fortwo mhd。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机(一般为12V)上加装了皮带驱动启动电机(也就是常说的Belt-alternator Starter Generator, 简称BSG系统)。该电机为发电启动(Stop-Start)一体式电动机,用来控制发动机的启动和停止,从而取消了发动机的怠速,降低了油耗和排放。从严格意义上来讲,这种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车,因为它的电机并没有为汽车行驶提供持续的动力。在微混合动力系统里,电机的电压通常有两种:12v 和42v。其中42v主要用于柴油混合动力系统。
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