混合動力汽車各工況分析（插混汽車基本介紹）

在工況分析之前我們先來介紹一下插混汽車。

1．結(jié)構(gòu)

插電式混合動力汽車是可以使用電網(wǎng)（包括家用電源插座）對動力電池充電的混合動力汽車，是在油電混合動力的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。它既可以純電動長距離行駛，也可以在全混合模式下工作。插電式混合動力分為并聯(lián)與串聯(lián)兩種結(jié)構(gòu)，分別如圖2－15和圖2－16所示。

圖2－15　并聯(lián)結(jié)構(gòu)插電式混合動力系統(tǒng)

圖2－16　串聯(lián)結(jié)構(gòu)插電式混合動力系統(tǒng)

插電式混合動力自身安裝車載充電器，可以直接用電網(wǎng)充電。與純電動車相比，插電式混合動力增加了內(nèi)燃機(jī)；與油電混合動力相比，插電式混合動力可以外接電網(wǎng)充電；在相同車型條件下，插電式混合動力汽車的電池比油電混合動力汽車的電池功率大，內(nèi)燃機(jī)功率比油電混合動力汽車的小。

總之，插電式混合動力在設(shè)計目標(biāo)上是綜合純電動與油電混合動力的優(yōu)點(diǎn)。

例如，豐田Prius的插電式車型就是在原來混聯(lián)式的基礎(chǔ)上增加了車載充電器而改型設(shè)計的，而通用的Volt卻是在原有純電動車的基礎(chǔ)上增加了內(nèi)燃機(jī)而改型設(shè)計的。Volt的最初定位是設(shè)計制造一款增程式混合動力汽車，采用小電動機(jī)加大容量電池實現(xiàn)純電動行駛。但是由于動力性不能滿足要求，所以在發(fā)動機(jī)與發(fā)電機(jī)之間增加離合器，在動力需求較大時使發(fā)動機(jī)參與驅(qū)動。結(jié)構(gòu)上是采用了行星齒輪耦合機(jī)構(gòu)的混聯(lián)結(jié)構(gòu)，但是工作模式又與同樣采用行星齒輪結(jié)構(gòu)的豐田Prius插電式混合動力不完全相同。

2．特點(diǎn)

（1）優(yōu)點(diǎn)插電式混合動力汽車的特征是行駛動力主要來自電池，發(fā)動機(jī)只是作為后備動力來源，在電池電量耗盡時才啟用。也就是說插電式混合動力汽車主要適合城市道路，在日常使用過程中，它可以當(dāng)作一臺純電動車來使用，只要單次使用不超過電池可提供的續(xù)駛里程（如PHEV30、PHEV40、PHEV50，一般可以滿足50km以上），它就可以做到零排放和零油耗。

因此，插電式混合動力汽車有如下優(yōu)點(diǎn)。

①插電式混合動力汽車有純電動車的全部優(yōu)點(diǎn)，可利用晚間低谷電對電池充電，改善電廠的機(jī)組效率，節(jié)約能源。

②減少溫室氣體和各種有害物的排放；降低對石油燃料的依賴，減少石油進(jìn)口，增加國家能源的安全。

③如果是在城市內(nèi)行駛，距離較短，使用純電動模式，不消耗燃油；如果長途旅行，距離較長，使用混合驅(qū)動模式，增加續(xù)駛里程。

④可以利用外部電網(wǎng)對車載電池組充電。

（2）缺點(diǎn)

①根據(jù)特定需求確定純電動里程，同時影響電池大小的選擇。

②純電行駛對電池提出較高要求，如電池要有足夠高的能量密度功率密度，較長的循環(huán)壽命，放電及充電性能要求均高。

③對充電設(shè)施的要求，包括充電站的建設(shè)等。

3．工作模式

根據(jù)車上電池荷電狀態(tài)的變化特點(diǎn)，可以將PHEV的工作模式分為電量消耗（CD）、電量保持（CS）和常規(guī)充電（BC）模式，其中電量消耗又分為純電動（EV）和混合動力（HEV）兩種子模式。PHEV優(yōu)先應(yīng)用電量消耗模式。在電量消耗模式中，PHEV根據(jù)整車的功率需求，具體選擇純電動和混合動力兩種子模式。Volt和Prius插電式混合動力汽車工作模式分別如圖2－17和圖2－18所示。

圖2－17　Volt插電式混合動力汽車工作模式

圖2－18　Prius插電式混合動力汽車工作模式

在電量消耗－純電動子模式中，發(fā)動機(jī)是關(guān)閉的，電池是唯一的能量源，電池的荷電狀態(tài)降低，整車一般只達(dá)到部分動力性指標(biāo)。該模式適合 于啟動、低速和低負(fù)荷時應(yīng)用。

在電量消耗－混合動力子模式中，發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時工作，電池提供整車功率需求的主要部分，電池的荷電狀態(tài)也在降低，發(fā)動機(jī)用來補(bǔ)充電池輸出功率不足的部分，直至電池的荷電狀態(tài)達(dá)到最小允許值。該模式適合高速，尤其是要求全面達(dá)到動力性指標(biāo)時采用。

在電量保持模式下，PHEV的工作方式與傳統(tǒng)HEV工作模式類似，電池的荷電狀態(tài)基本維持不變。電量消耗－純電動、電量消耗－混合動力和電量保持模式之間能夠根據(jù)整車管理策略進(jìn)行無縫切換，切換的主要根據(jù)是整車功率需求和電池的荷電狀態(tài)。

看到這里大家就對插電式混合動力汽車有了基本的了解了，明天是周日，再好好來分析一下插混汽車各工況分析。

下面是今天的訊息。

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