接續前一章內容,本篇文章介紹混合動力汽車串聯、并聯和混聯的系統組成和工作原理。
一、串聯混合動力電動汽車的系統組成和工作原理
上圖為串聯混合動力電動汽車的結構簡圖。汽車由電動機-發電機驅動行駛,電機控制器的動力來自油箱-發動機-發電機-發電機控制器和動力電池組組成的串聯結構。
這里說明一下,虛線代表通信線纜,粗實線表示機械連接,細實線表示線纜連接。
回顧一下上一節的內容,串聯和并聯的區別是什么?
動力傳動系的基本組成包括車載能量源、動力裝置和傳動系,若兩個能量源在經過動力裝置前合并了,然后才經過動力裝置轉化為動力傳遞到傳動系。
下面為串聯混合動力電動汽車的工作模式列表:
它有其中工作模式(三驅動四充電)從字面意思很好理解,這里就談一談比較特殊的混合補充充電。
混合補充充電是當動力電池組的電量不足且發動機-發電機組處于發電狀態時,若汽車減速制動,則電動機-發電機工作于再生制動狀態,汽車的制動能量通過電動機-發電機組輸出功率一起為動力電池組充電,實施動力電池組的混合補充充電。
說白了,就是制動能量與發動機的能量都給電池。這里的電動機-發電機的狀態為發電。
二、并聯混合動力電動汽車的系統組成和工作原理
上圖為并聯混合動力電動汽車的結構簡圖。汽車由電動機-發電機和發動機驅動行駛,電機控制器的動力來自油箱-發動機和動力電池組組成的并聯結構。
注意,這里沒有發動機-發電機結構,且能量源經過動力裝置后才合并,動力耦合傳遞給傳動系。
并聯混合動力電動汽車的工作模式列表:
?并聯式有六種工作方式,這里少了混合補充充電,原因是少了發動機-電動機裝置。
?三、混聯混合動力電動汽車的系統組成和原理
?上圖是功率分流式混聯混合動力電動汽車的結構簡圖。上次提到,混合動力電動汽車分為開關式和功率分流式兩類。
其工作方式有五種,相較于串聯式,少了混合補充充電和停車補充充電兩種工作模式,筆者就不再列表重復。
?四、插電式和增程式電動汽車
最后簡單提一下插電式和增程式電動汽車。
插電式混合動力電動汽車(PHEV)和增程式電動汽車(EREV)都是在傳統內燃機車輛和純電動汽車之間的混合解決方案,旨在利用電力驅動的優勢,同時克服純電動汽車續航里程的限制。
插電式混合動力電動汽車(PHEV)
特點:
雙動力系統:PHEV配備了內燃發動機和電動機。因此,可以在純電動模式、混合動力模式、或純內燃發動機模式下運行。
可充電電池:PHEV配備一個較大的電池組,可通過外部電源(如家用插座或公共充電樁)充電。
短程電動行駛:一般PHEV可以在純電動模式下行駛20到60公里左右,具體取決于車型和電池容量。這使得它適合日常短途通勤,而無需使用燃油。
長距離靈活性:當電池電量耗盡時,內燃機將啟動,延長車輛續航里程,解決純電動汽車的里程焦慮問題。
增程式電動汽車(EREV)
特點:
電動驅動為主:EREV主要依靠電動機驅動,內燃機不直接驅動車輪,而是用作發電機為電池充電或直接供電給電動機。本身是一種串聯式混合動力汽車。
較大電池組:EREV配備較大的電池組,能夠提供較長的純電動續航里程。例如,某些EREV車型可以在純電動模式下行駛超過100公里。
內燃機作為增程器:內燃發動機的唯一作用是為電池充電,以增加續航里程。這種設計允許車輛在電池電量耗盡后繼續行駛,而不依賴外部充電。