(2001)混合動力電動汽車的分類
混合動力汽車可分為插電式混合動力汽車和非插電式混合動力汽車。
1)插電式混合動力汽車。插電式混合動力汽車(PHV)簡單來說就是介于電動汽車和燃油汽車之間的一種汽車。既有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)、變速器、傳動系統(tǒng)、油路、油箱,又有電動車的高壓電池、電機(jī)、控制電路,而且電池容量比較大,有充電接口??梢猿潆姡部梢约佑?,使用方便。
插電式混合動力汽車電池容量更大,可以支持更長的行駛里程。如果每次都是短途行駛,充電條件好,插電式混合動力汽車可以作為純電動汽車使用,不需要加油,具有電動汽車的優(yōu)勢。旗下車型以寶馬i8、比亞迪秦、保時捷918、保時捷卡宴S E-Hybrid等為代表。
2)非插電式混合動力汽車。非插電式混合動力汽車不僅有傳統(tǒng)汽車的發(fā)動機(jī)、變速器、傳動系統(tǒng)、油路、油箱,還有電動汽車的高壓電池、電機(jī)、控制電路,但電池容量比較小(比如雷克薩斯CT200h的高壓電池容量只有6.5A-h),所以沒有充電接口,只能加油。
非插電式混合動力汽車通過發(fā)動機(jī)驅(qū)動的發(fā)電機(jī)給高壓電池充電,通過發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動車輪,或者電機(jī)和發(fā)動機(jī)都驅(qū)動車輪。其代表車型有豐田普銳斯、雷克薩斯CT200h、凱美瑞尊瑞、廣汽AHEV混動概念車等。
(2)按結(jié)構(gòu)特征分類
根據(jù)混合動力汽車的結(jié)構(gòu),可分為串聯(lián)式混合動力、并聯(lián)式混合動力和混聯(lián)式混合動力。
1)串聯(lián)混合動力。串聯(lián)式混合動力汽車裝有發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī),用于給高壓電池充電,它在充電的同時一直與電動機(jī)一起運(yùn)行。也可以考慮在電動車的基礎(chǔ)上增加一個發(fā)動機(jī)和一個發(fā)電機(jī)。其中,雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)、寶馬i3等品牌的轎車為串聯(lián)式混合動力,其特點(diǎn)如下:
只有電機(jī)驅(qū)動,所以相對于其他方式,電機(jī)和發(fā)電機(jī)都是大功率大型產(chǎn)品。
發(fā)動機(jī)動力完全轉(zhuǎn)化為電力,所以能效略低。
驅(qū)動力控制和動力輸出控制相對簡單。
發(fā)動機(jī)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),因此更容易凈化廢氣。
2)并聯(lián)混合動力。并聯(lián)混合動力有兩套驅(qū)動系統(tǒng),大部分增加了電機(jī)、高壓電池、控制系統(tǒng)等。在傳統(tǒng)燃油汽車的基礎(chǔ)上,由電動機(jī)和發(fā)動機(jī)共同驅(qū)動車輪。車輛只有一個電動機(jī),在驅(qū)動車輪時作為電動機(jī),不驅(qū)動車輪時作為發(fā)電機(jī)給高壓電池充電。并聯(lián)混合動力以發(fā)動機(jī)為主,電機(jī)為輔,一般不能單獨(dú)驅(qū)動汽車。該系統(tǒng)的輸出功率等于發(fā)動機(jī)和電動機(jī)輸出功率之和,最具代表性的車型是本田IMA系統(tǒng)。并聯(lián)混合動力(直接連接)的特點(diǎn)如下:
它只需要在前代車型的發(fā)動機(jī)和變速器之間增加一個電機(jī),所以結(jié)構(gòu)簡單。
電機(jī)的功率輸出僅用于輔助目的。幾乎沒有電驅(qū)動,所以電機(jī)是個小產(chǎn)品。
電動機(jī)還充當(dāng)發(fā)電機(jī),因此再生的電力儲存在電池中后只能用于驅(qū)動。
通過在發(fā)動機(jī)和電機(jī)之間安裝一個離合器,可以進(jìn)行電力驅(qū)動,但此時需要一個大功率的電機(jī)。
3)串并聯(lián)混合動力?;炻?lián)式混合動力以電機(jī)驅(qū)動為主,發(fā)動機(jī)為輔。電機(jī)和發(fā)動機(jī)都可以獨(dú)立驅(qū)動汽車。由于系統(tǒng)配有獨(dú)立的發(fā)電機(jī),系統(tǒng)輸出的最大功率等于發(fā)動機(jī)、電動機(jī)和作為電動機(jī)的發(fā)電機(jī)(在某些工況下)輸出功率之和?;炻?lián)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,但動力性和燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)良,其中豐田THS- II系統(tǒng)是代表車型。串并聯(lián)混合動力的特點(diǎn)如下:
它兼有串聯(lián)模式和并聯(lián)模式的優(yōu)點(diǎn),兼顧了燃油效率和駕駛性能。
系統(tǒng)效率較高,所以提高燃油效率的效果顯著。
系統(tǒng)和控制是復(fù)雜的。
按混合程度可分為完全混合動力驅(qū)動、中混合動力驅(qū)動和微混合動力驅(qū)動。
1)全混合動力驅(qū)動。大功率電機(jī)(E-MACHINE)與內(nèi)燃機(jī)相結(jié)合,以純電動方式驅(qū)動車輛。在條件允許的情況下,電機(jī)也可以由內(nèi)部電機(jī)輔助,電機(jī)一般不能單獨(dú)驅(qū)動汽車。該系統(tǒng)的輸出功率等于發(fā)動機(jī)和電動機(jī)輸出功率之和,最具代表性的車型是本田IMA系統(tǒng)。并聯(lián)混合燃?xì)廨啓C(jī)工作。當(dāng)車輛緩慢行駛時,它完全由電力驅(qū)動。
它可以實(shí)現(xiàn)啟停功能和能量回收功能,為高壓電池充電。內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)之間有一個離合器,通過離合器可以斷開兩個系統(tǒng),內(nèi)燃機(jī)只有在需要的時候才接通。例如,豐田的THS混合動力系統(tǒng)是一個完全的混合動力驅(qū)動系統(tǒng),采用串并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
2)中混動驅(qū)動?;旌蟿恿︱?qū)動和全混合動力驅(qū)動是一樣的,只是不能以純電動的方式驅(qū)動車輛。還具有能量回收、啟停和升壓功能。例如,本田的IMA混合動力系統(tǒng)是一種并聯(lián)結(jié)構(gòu)的中型混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。
混合驅(qū)動使用由高壓電池2供電的馬達(dá)。此外,混動還增加了一個功能:當(dāng)汽車處于加速或重載工況時,電機(jī)可以輔助驅(qū)動車輪,從而補(bǔ)充發(fā)動機(jī)本身動力輸出的不足,從而更好地提升整車性能?;旌蟿恿Φ幕旌铣潭群芨?,可以達(dá)到30%左右。目前技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛。
3)微混合驅(qū)動。微型混合動力電機(jī)(起動機(jī)/發(fā)電機(jī))僅用于執(zhí)行啟動-停止功能。制動時可以利用一部分動能作為電能(能量回收)。微混合動力驅(qū)動不能以純電動的方式驅(qū)動車輛。比如別克君越eAssist就是微混驅(qū)動的。
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