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混合動(dòng)力汽車是如何工作的?

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 12:36:31
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混合動(dòng)力汽車是如何工作的?問題描述:混合動(dòng)力汽車是如何工作的?領(lǐng)域?qū)<遥夯卮疬@個(gè)問題之前先介紹 一些混動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí) 一.什么是混合動(dòng)力? “混合”兩字的含義可以理解為內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)

問題描述:混合動(dòng)力汽車是如何工作的?

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>回答這個(gè)問題之前先介紹 一些混動(dòng)的基礎(chǔ)知識(shí)

一.什么是混合動(dòng)力?

“混合”兩字的含義可以理解為內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的“混合”,燃料和電能的“混合”,因此當(dāng)看到有兩種或兩種以上的能源或能源轉(zhuǎn)換器作驅(qū)動(dòng)能源,就可斷定是混合動(dòng)力了。

二.混合動(dòng)力汽車的分類

1.串聯(lián)式混合動(dòng)力:發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,電能輸送給電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車。

2.并聯(lián)式混合動(dòng)力:汽車可由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)或者單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。

3.混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車:串并聯(lián)結(jié)合,發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的功率一部分輸送給車輪,一部分輸送給發(fā)電機(jī)發(fā)電。

三.混合動(dòng)力汽車的工作方式

不同系統(tǒng)的工作方式雖然不同,不過控制原理是類似的,下面就拿混聯(lián)式系統(tǒng)為大家分析下在不同工況下能量如何傳輸?shù)摹?/p>

1.起動(dòng)工況: 發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉,由蓄電池提供電能,電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛。

2.加速工況: 發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作,共同驅(qū)動(dòng)車輛行駛。

3.勻速工況: 電動(dòng)機(jī)關(guān)閉,發(fā)動(dòng)機(jī)為車輛提供動(dòng)力。

4.減速/制動(dòng)工況: 電機(jī)工作于發(fā)電模式給蓄電池充電,俗稱能量回收。

5.行駛中蓄充電工況: 發(fā)動(dòng)機(jī)一部分動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛,一部分帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給蓄電池充電。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>隨著石油資源的不斷枯竭以及環(huán)境的日益惡化,人們?cè)絹碓角逦恼J(rèn)識(shí)到汽車給人們生活帶來便利的同時(shí),也對(duì)當(dāng)前的生存環(huán)境帶來的極大挑戰(zhàn),新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)成為勢不可擋的趨勢,矩相關(guān)報(bào)道說再未來二十年各類型的新能源汽車必將取代現(xiàn)在的燃油汽車,燃油汽車退出歷史舞臺(tái)的時(shí)代必將到來。但是,目前由于技術(shù)的限制,新能源汽車在能量來源以及續(xù)航里程方面還存在致命的不足,這就導(dǎo)致混合動(dòng)力汽車的出現(xiàn),所謂混合動(dòng)力汽車就是既使用燃油也使用新能源共同驅(qū)動(dòng)汽車,接下來我們就來看看混合動(dòng)力汽車是如何工作的。

混合行動(dòng)力汽車就是汽油驅(qū)動(dòng)汽車和電能驅(qū)動(dòng)汽車的結(jié)合體,根據(jù)行駛條件和運(yùn)行模式的不同,電機(jī)承擔(dān)不同的功能,當(dāng)動(dòng)力系統(tǒng)從電力驅(qū)動(dòng)切換到內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式時(shí),電機(jī)充當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的起動(dòng)機(jī),在內(nèi)燃機(jī)持續(xù)工作時(shí),混合動(dòng)力系統(tǒng)將電機(jī)功能切換為發(fā)電機(jī),由此產(chǎn)生的電能通過變壓器給蓄電池和車載電網(wǎng)的電池充電。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的動(dòng)力連接中斷時(shí),系統(tǒng)使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛,根據(jù)行駛阻力(包括風(fēng)阻,車輪滾動(dòng)阻力,爬坡阻力以及滾動(dòng)阻力等)的大小,電動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)車輛達(dá)到最高50km/h的速度,然而當(dāng)車輛需要更強(qiáng)的加速能力時(shí),電動(dòng)機(jī)的輸出功率就無法達(dá)到要求了,此時(shí)混合動(dòng)力系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī),電機(jī)由電力電子裝置通過三相電纜供電。

領(lǐng)域?qū)<遥?/span>

無論插電式混合動(dòng)力也好,還是串并聯(lián)也好,誰能夠滿足消費(fèi)者需求才是王道。

為了回到這個(gè)問題,我們先來看看插電式混合動(dòng)力。

插電式混合動(dòng)力汽車,按照動(dòng)力總成結(jié)構(gòu)一共可以分為三種類型,串聯(lián),并聯(lián)和混聯(lián)三種形式。

下圖分別為并聯(lián),串聯(lián),混聯(lián)三種插電式混合動(dòng)力汽車的構(gòu)造:

我們將燃油汽車的動(dòng)力總成與純電動(dòng)汽車的動(dòng)力總成相加混合,便得到了插電式混合動(dòng)力汽車(并聯(lián)),如上圖左所示,發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)以并聯(lián)的方式單獨(dú)或者同時(shí)為汽車提供動(dòng)力;

如果將發(fā)動(dòng)機(jī)與車輪連接斷開,而通過發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)起來,便得到了插電式混合動(dòng)力汽車(串聯(lián)),也就是傳說中的增程式混合動(dòng)力汽車。這時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)僅為電池充電,而電動(dòng)機(jī)單獨(dú)為汽車提供動(dòng)力,如上圖中所示;

如上圖右所示,在插電式混合動(dòng)力汽車并聯(lián)的基礎(chǔ)上,如果將發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)串聯(lián)起來,便得到了插電式混合動(dòng)力汽車(混聯(lián)),發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)或者同時(shí)為汽車提供動(dòng)力,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)也能為電池充電。

進(jìn)一步來說,我們從不同的角度對(duì)這三種形式進(jìn)行對(duì)比:

動(dòng)力傳動(dòng)部件特點(diǎn)

驅(qū)動(dòng)模式

適用路況

能量傳遞路線

發(fā)動(dòng)機(jī)排放

整車布置

代表車型

串并混聯(lián)三種方式各有特點(diǎn),我們很難一概而論地去評(píng)價(jià)孰優(yōu)孰劣,而其性能的充分發(fā)揮,與能量管理系統(tǒng)以及控制策略息息相關(guān)。

隨著電池技術(shù)的不斷發(fā)展以及充電設(shè)施不斷的完善,燃油汽車必然會(huì)逐步過渡到純電動(dòng)汽車。在過渡的過程,存在著不同技術(shù)路線的爭論,技術(shù)路線之爭的背后,其實(shí)夾雜著政府的意志,車企與政府間的博弈以及車企間利益的訴求。

無論插電式混合動(dòng)力也好,還是串并聯(lián)也好,誰能夠滿足消費(fèi)者需求才是王道。

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