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简述混合动力汽车技术
来源:本站整理  作者:佚名  2013-10-09 06:33:09

2.混联式混合动力系统
(1)普瑞斯混合动力系统
    丰田公司1997年推出混合动力系统THS-I,应用于普瑞斯第一代;2003年推出THS-II,用于普瑞斯第二代(图6)。THS-II由发动机、行星齿轮、MG1(发电机/启动机)、MG2(驱动电机/再生发电机)、变频器、HV高压电池(镍氢1.2V x 6格x 38块=201.6V)、电池ECU、HV ECU等组成。行星齿轮位于发动机、MG1和MG2中间,太阳轮与MG1连接,行星齿轮与发动机连接,齿圈与MG2连接(图7)。控制行星齿轮三个元件的转速和转向,巧妙地实现混联、无级变速和能量再生,这是丰田公司的专利。该系统能量流控制精细、发动机效率高,但机构比较复杂,开发成本较高。如今THS-III已应用在普瑞斯、凯美瑞等多种车型上。

(2)本田单离合器双电机系统
    在发电机与驱动电机之间增加湿式多片离合器(图8),低速行驶只依靠电机行驶。在需要大驱动力时,发动机驱动发电机发电,由动力电池和发电机同时向电机供电。在车速较高并近于匀速行驶,发动机工作点为高效区时,发动机将动力直接传向车轮。在高速、急加速等需要较大驱动力情况下,发动机与电机共同驱动车轮。

(3)日产英菲尼迪M35h双离合器单电机系统
      日产英菲尼迪M35h双离合器单电机系统由发动机、电机/发电机、变速器以及两个离合器组成(图9),发动机与电机通过干式离合器连接,电机连接变速器前端,变速器后端通过湿式离合器与后驱动轴连接,这样可以实现发动机在车辆静止时给电池充电。

  (4)一汽奔腾B70皮带传动系统
      一汽奔腾B70采用BSG系统,如图10 所示,由发动机、BSG电机、传统启动机、 机械自动变速器(AMT)和电机组成,装备 BSG系统的发动机与AMT连接,将动力传入AMT,在与电机动力藕合后,传入驱动轮。

  3.插电式混合动力系统
      插电式混合动力车(Plug-in HEV)是一种能从外部电源(例如国家电网)对其能量储存装置进行充电的混合动力车,具有纯电动行驶模式,当电池能量使用到一定程度后,采用混合动力驱动。如采用混联方案则以混合动力行驶为主,纯电动行驶里程较短(数十公里)。如采用串联方案则以纯电动行驶为主,纯电动行驶里程较长,此种车常称为增程式电动车。
(1)普瑞斯混联插电式(Plug-in Prius)混合动力系统
    普瑞斯混联插电式(Plug-in Prius)混合动力系统的开发基于传统普瑞斯平台,两者动力系统结构相同。与串联相比,在电池电量消耗到一定程度后,混联插电式混合动力车可进入混合动力模式。2012款插电式普瑞斯技术参数如表1所示,与传统普瑞斯相比,在整车方面具有EV行驶模式,但对纯电动行驶条件做了限制,当车速大于100km/h或急加速等工况时不使用EV模式。配备4.4kWh铿离子电池,可纯电动行驶24km,具备两种充电电压模式。

(2)比亚迪F3 DM混联插电式混合动力系统
    比亚迪F3 DM混联插电式混合动力系统是国内首款插电式混合动力系统,DM(Dual Mode)是双模式的意思,即具有纯电动和混合动力两种模式,如图11所示,该系统由发动机、M1和M2电机、离合器及传动齿轮组成。在纯电动驱动时利用M2,若电量不足,发动机驱动M1发电。在急加速时,发动机、M1和M2同时驱动,在制动减速时M2电机可回馈电能。

    比亚迪F3 DM技术参数如表2所示,该车采用容量较大的电池组,续航里程可达80km(15工况),但汽车质量有所增加。该车燃油消耗率与普瑞斯相近,但是其采用的1.0L发动机动力性较差。

(3)通用Fisker Karma混联插电式混合动力系统
    通用Fisker Karma采用混联插电式混合动力系统,如图12所示,由发动机、发电机和两台电机组成,发动机与发电机连接用于发电,两台电机串联驱动车轮。该车配备20kW·h纳米磷酸铁锂离子电池,纯电动可行使80km,增程续航可达483km。此外,该车采用铝质车身,配备太阳能车顶为电池充电。

(4)通用Voit串联插电式混合动力系统
    通用Voit串联插电式混合动力系统如图13所示,由两个电机、发动机、行星齿轮和三个离合器组成。发动机通过离合器与小电机相连,大、小电机分别通过离合器与行星齿轮连接,由行星齿轮将驱动力传给车轮。该动力系统具有四种工作模式:第一种模式仅有大电机驱动;第二种模式由大、小电机驱动;第三种模式通过发动机驱动小电机发电,同时用大电机驱动;第四种模式由发动机与大电机共同驱动,发动机输出功率剩余供小电机发电。该车配备16kW-h锂离子电池,纯电动可行驶64km,发动机增程可达570km,最高车速160km/h。

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