汽車電控技術發展:混動車電動車的未來
混聯方式
混聯式混合動力系統的特點在于內燃機系統和電機驅動系統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,從而綜合調節內燃機與電動機之間的轉速關系。與并聯式混合動力系統相比,混聯式動力系統可以更加靈活地根據工況來調節內燃機的功率輸出和電機的運轉。此聯結方式系統復雜,成本高。豐田普銳斯采用的是混聯式聯結方式。
以混聯方式為例,我們為大家簡單介紹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,油電混合動力系統僅使用由HV蓄電池提供能量的電動機的動力啟動,這時發動機并不運轉。因為發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-中速帶性能優越。因此,在用低速-中速行駛時,油電混合動力系統使用HV蓄電池的電力,驅動電動機行駛。
一般行駛時
油電混合動力系統采用發動機,使它在能產生最高效功率的速度帶驅動。由發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電機。由發電機產生的動力用來驅動電動機和輔助發動機。利用發動機和電動機這一雙重傳動系統,發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
油電混合動力系統采用發動機,使它在能產生最高效功率的速度帶驅動。由發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電機。由發電機產生的動力用來驅動電動機和輔助發動機。利用發動機和電動機這一雙重傳動系統,發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。通過發動機和電動機雙動力的結合使用,油電混合動力系統得以實現與高一級發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油電混合動力系統使車輪的旋轉力帶動電動機運轉,將其作為發電機使用。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,發動機、電動機、發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,發動機將繼續運轉,以給HV蓄電池充電。另外有時因與空調開關連動,發動機會仍保持運轉。
根據在混合動力系統中,電機的輸出功率在整個系統輸出功率中占的比重,也就是常說的混合度的不同,混合動力系統還可以分為以下四類:
一、微混合動力系統。
Smart fortwo mhd
代表的車型是Smart fortwo mhd。這種混合動力系統在傳統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)。該電機為發電啟動(Stop-Start)一體式電動機,用來控制發動機的啟動和停止,從而取消了發動機的怠速,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的動力。在微混合動力系統里,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力系統。
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