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 混合动力汽车

混合动力汽车的主要分类
  日期:2006-12-21     【背景色 杏仁黄 秋叶褐 胭脂红 芥末绿 天蓝 雪青 灰 银河白(默认色) 】  【字体:
 

1.串联式混合动力汽车 Series Hybrid Electric Vehicle (SHEV)

  SHEV是由发动机、发电机和驱动电动机三大动力总成组成,发动机、发电机和驱动电动机采用"串联"的方式组成SHEV的驱动系统。SHEV用发动机-发电机组均衡地发电,电能供应驱动电动机或动力电池组,使SHEV的行驶里程得到延长。实际上SHEV的发动机-发电机组只能看作一种电能供应系统,发动机并不直接参与SHEV的驱动。

  SHEV的发动机,可采用四冲程内燃机、二冲程内燃机、转子发动机和燃气轮机。发动机、发电机组,发动机的转速控制在一定范围内,不受SHEV运行工况的影响,经常保持在低能耗、高效率和低污染的状态下运转。

  SHEV驱动系统的结构比较简单,动力电池组、发动机-发电机组和驱动电动机在底盘上的布置有较大的自由度,控制系统也比较简单,因为只有唯一的电动机驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于EV。SHEV必须装置在一个大功率的发动机-发电机组,再用驱动电动机来驱动车辆。发动机、发电机和驱动电动机的功率都要求等于或接近于SHEV的最大驱动功率,在热能→电能→机械能之间的转换过程中,总效率低于内燃机汽车。三大动力总成的体积较大,质量也较重,还有庞大的动力电池组,使得在中小型汽车上布置有一定的困难,一般适合大型客车采用。

2. 并联式混合动力电动汽车 Parallel Hybrid Electric Vehicle (PHEV)

  PHEV是由发动机、电动/发电机或驱动电动机两大动力总成组成,发动机、电动/发电机或驱动电动机采用"并联"的方式组成PHEV的驱动系统。从PHEV的动力系统组成,可大致分为发动机-驱动系统(变速器和驱动桥)-驱动轮等,电动机的动力要与车辆驱动系统相组合,可以:①在发动机输出轴处进行组合;②在变速器(包括驱动桥)处进行组合;③在驱动轮处进行组合。因此,PHEV的驱动力组合有以下不同的组合模式:

1) 发动机轴动力组合式PHEV

  发动机轴动力组合式 PHEV只有发动机和电动/发电机两大动力设备,发动机和电动/发电机的动力在发动机输出轴上进行组合,然后通过由离合器、变速器、驱动桥和半轴组成的传统的驱动系统带动车轮行驶,称为发动机轴动力组合式PHEV。

2) 动力组合器动力组合式PHEV

  动力组合器动力组合式PHEV只有发动机和驱动电动机两大动力设备,发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器动力组合式PHEV。

3) 驱动轮动力组合式PHEV

  驱动轮动力组合式PHEV的发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PHEV的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动PHEV前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成4轮驱动模式驱动PHEV的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此成为驱动轮动力组合式PHEV。

  虽然PHEV有不同的结构模型,但都是以发动机为主要驱动模式。发动机控制在低油耗、高效率和低污染的转速范围内稳定地运转。发动机直接带动PHEV的驱动系统驱动PHEV行驶,采用传动效率高的机械传动系统,没有SHEV在热能→电能→机械能的转换过程中的能量损耗。

  PHEV的发动机和驱动电动机两大动力总成都是驱动动力装置,在PHEV上可以实现发动机驱动模式,驱动电动机驱动模式和发动机-驱动电动机混合驱动模式等三种驱动模式。发动机和发电机各自的功率,可以是PHEV的最大驱动功率的0.5~1倍,两大动力总成的功率可以叠加,因此可以采用较小功率的发动机和驱动电动机,使得整个动力总成的尺寸较小,质量较轻,造价也较低,可以应用在中小型PHEV上。由于是以发动机驱动模式为主要驱动模式,其特点是动力特性更加趋近于内燃机汽车。

3. 混联式(串、并联式)混合动力电动汽车 Split Hybrid Electric Vehicle (PSHEV)

  混联式混合动力电动汽车(PSHEV)是综合SHEV和PHEV结构特点组成的PSHEV,由发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成组成。由于电动/发电机必然是装在发动机的输出轴上,才能起发动机飞轮和起动机的作用,也才能保持发动机稳定运转并进行发电。因此电动机的动力要与车辆驱动系统相组合,只有:①在变速器(包括驱动桥)处进行组合;②在驱动轮处进行组合。因此,PSHEV的驱动力组合有以下不同的组合模式:

1) 动力组合器动力组合式PSHEV

  动力组合器动力组合式PSHEV有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,然后通过差速器和半轴带动车轮行驶。由于发动机和驱动电动机的动力在动力组合器上进行组合,称为动力组合器组合式PSHEV。

2) 驱动轮动力组合式PSHEV

  驱动轮动力组合式PSHEV有发动机、电动/发电机和驱动电动机三大动力总成,在发动机的输出轴上,装有一个电动/发电机,电动/发电机一般只用于快速起动发动机和发电。发动机通过离合器、变速器和驱动桥独立驱动PSHEV的后驱动轮(前轮),驱动电动机通过减速器独立地驱动PSHEV前驱动轮(后轮)。在混合动力驱动模式时发动机与驱动电动机共同组成4轮驱动模式驱动PHEV的前驱动轮和后驱动轮。由于在发动机与驱动电动机混合驱动时,发动机和驱动电动机的动力(牵引力)在驱动轮上组合,因此称为驱动轮动力组合式PSHEV。

  PSHEV兼有SHEV和PHEV的优点,可以组合成更多种形式的混合驱动的驱动模式,发动机、电动/发电机和驱动电动机的功率可以是PSHEV总功率的1/3~1倍,车辆的整备质量可以降低,而且性能更加完善,经济性更好,在动力性能方面接近和达到内燃机汽车的水平,有害气体的排放更少,达到"超低污染"的标准要求。


 
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