3. 插电式混合动力汽车的类型
插电式混台动力汽车根据结构不同可分为以下几种类型。
3.1增程型插电式混合动力汽车
增程型插电式混合动力汽车(图4)严格来说仍然是电动汽车,车内只有一套电力驱动系统,包括电动机、控制电路、电池。增程型插电式混合动力汽车的电动机直接驱动车轮,发动机则用于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车轮,因此也不需要变速器,这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。增程式插电混合动力汽车具有电动汽车的安静、起步转矩大的优点,可以当纯电动汽车使用,在充电方便的条件下只充电、不加油,使用成本较低;相比其他插电式混合动力汽车,增程型插电式混合动力汽车可以不用变速器,成本略有降低;由于带有发动机发电,只要有加油站就可以一直跑下去,在不方便充电的地方也不怕,解决了基础设施不足的问题;因为发动机不直接驱动车轮,发动机转速和车轮转速、车速没有直接关系,通过控制系统优化,可以让发动机一直工作在最佳转速,即使在充电不便时,市内堵车路况下,其油耗也比较低,发动机噪音也可以控制的非常小。当然,增程型插电式混合动力汽车由于发动机和发电机并不直接驱动车轮,造成了这部分功率的浪费,而发动机和发电机带来的重量并没有减少,譬如,一辆增程型插电式混合动力汽车的发动机功率为50 kW,发电机功率为50 kW,电动机功率为100 kW,整车总功率为200 kW,但是能驱动车轮的功率却只有100 kW;在高速路况下,发动机油耗反而偏高,这是因为高速路况下,如果发动机直接驱动车轮,可以一直工作在最佳工作模式,而增程型插电式混合动力汽车多了一个能量转换过程,能量转换的本身要消耗能量,造成油耗反而偏高。
3.2并联型插电式混合动力汽车
并联型插电式混合动力汽车(图5)内有传统的内燃机和电动机2套驱动系统,2套系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作驱动汽车。并联型插电式混合动力汽车大多是在传统燃油汽车的基础上增加电动机、电池、电控系统而成,电动机与发动机共同驱动车轮。车内只有一台电动机,驱动车轮时充当电动机,不驱动车轮给电池充电时充当发电机。并联型插电式混合动力汽车适用于多种不同的行驶工况,尤其适用于复杂的路况;电动机、发动机共同驱动车轮,没有功率浪费的问题,譬如电动机功率为50 kW,发动机功率为100 kW,只要传动系统能够承受,则整车功率就是150 kW;在纯电动工作模式下,同样有纯电动汽车安静、使用成本低的优点,而在混合动力工作模式下,有非常好的起步转矩,加速性能好;因为只是在变速器上增加了一台电动机(分变速器输入端和输出端两种增加方法),在传统燃油汽车的基础上改动较小,成本也比较低。但是,并联型插电式混合动力汽车在混合动力工作模式下,发动机不能保证一直在最佳转速下工作,油耗比较高,只有在堵车时因为可以自带发动机起停功能油耗才会低;因为只有一台电动机,不能同时发电和驱动车轮,所以发动机与电动机共同驱动车轮的工况不能持久,在车辆持续加速时,电池的能量会很快耗尽,转成发动机单独驱动模式。