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在新能源汽车领域,在纯电动汽车没有突破瓶颈的情况下,混合动力(油电混合)依然是新能源汽车的主力,目前众多汽车厂商都在积极研发和推广应用。但是,标致一雪铁龙集团(PSA)却在这个新能源汽车领域另辟蹊径,开发出一套名为Hybrid Air的气体混合动力(气电混合)系统。
1.气体混合动力系统的结构
如图1所示,标致一雪铁龙公司开发的气体混合动力系统主要由汽油发动机动力总成、液压泵/液压马达和压缩气体系统等3部分组成,其实物结构如图2所示。其中,液压泵、液压马达与变速器整合在一起(图3),其结构布局与油电混合动力系统相似。压缩气体系统则包括高压储气罐和低压储气罐,储气罐中储存的是活性稳定的氮气,如图4所示,高压储气罐位于车身底部的中央通道位置,低压储气罐布置在后备箱区域。
图5所示为气体混合动力系统的结构简图,从图中可以看出,压缩气体的能量通过液压油推动液压机构(液压泵与液压马达)将动力传递到驱动桥,而制动能量的回收,也是通过液压机构,通过液压油来压缩气体进行能量存储的。
2.气体混合动力系统的工作模式
气体混合动力系统与油电混合动力系统类似,包含4种行驶驱动模式,即发动机驱动模式、纯高压气体驱动模式、混合驱动模式和制动能量回收模式。
(1)发动机驱动模式。该模式主要用于高速定速巡行。如图6所示,在车辆高速巡行时该模式启动,此时仅由发动机驱动,此时发动机工作在经济转速区间,以提高燃油经济性。
(2)纯高压气体驱动模式。该模式主要用于城市道路(车速不超过70 km/h),如图7所示,在此工作模式下,高压储气罐释放能量,推动液压马达运转,进而驱动车辆前进,实现零排放。