混合動力車工作原理解析
混合動力汽車(Hybrid Electrical Vehicle, 簡稱HEV) 是指同時裝備兩種動力來源——熱動力源(由傳統(tǒng)的汽油機或者柴油機產(chǎn)生)與電動力源(電池與電動機)的汽車。通過在混合動力汽車上使用電機,使得動力系統(tǒng)可以按照整車的實際運行工況要求靈活調(diào)控,而發(fā)動機保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作,從而降低油耗與排放。
混合動力車的工作原理混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。
以串聯(lián)混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理
發(fā)動機—發(fā)電機—動力蓄電池—變壓器—電動機—驅(qū)動輪—減速器
在車輛行駛之初,蓄電池處于電量飽滿狀態(tài),其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60%時,輔助動力系統(tǒng)起動:當(dāng)車輛能量需求較大時,輔助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅(qū)動系統(tǒng)提供能量; 當(dāng)車輛能量需求較小時,輔助動力系統(tǒng)為驅(qū)動系統(tǒng)提供能量的同時,還給蓄電池組進(jìn)行充電。由于蓄電池組的存在,使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的工況,使其排放得到改善。
混合動力汽車采用能夠滿足汽車巡航需要的較小發(fā)動機,依靠電動機或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動力。其結(jié)果是提高了總體效率,同時并未犧牲性能。混合動力車設(shè)計成可回收制動能量。在傳統(tǒng)汽車中,當(dāng)司機踩制動時,這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動力車卻能大部分回收這些能量,并將其暫時貯存起來供加速時再用。當(dāng)司機想要有最大的加速度時,汽油發(fā)動機和電動機并聯(lián)工作,提供可與強大的汽油發(fā)動機相當(dāng)?shù)钠鸩叫阅?。在對加速性要求不太高的場合,混合動力車可以單靠電機行駛,或者單靠汽油發(fā)動機行駛,或者二者結(jié)合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時使用汽油發(fā)動機。而在低速行駛時,可以單靠電機拖動,不用汽油發(fā)動機輔助。即使在發(fā)動機關(guān)閉時電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍可保持操縱功能,提供比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)更大的效率。
以并聯(lián)式混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理
發(fā)動機—變速器—動力蓄電池—變壓器—電動機—驅(qū)動輪—減速器
特點:發(fā)電機通過機械轉(zhuǎn)動機構(gòu)直接驅(qū)動汽車,無機械能-電能的轉(zhuǎn)換損失,因此發(fā)動機輸出能量的利用率相對較高。
以混聯(lián)式混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理
發(fā)動機—懂動力分離裝置—發(fā)電機—動力蓄電池—變壓器—電動機—驅(qū)動輪—減速器
混合動力系統(tǒng)的分類
根據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式,混合動力系統(tǒng)主要分為以下三類:
一是串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由內(nèi)燃機直接帶動發(fā)電機發(fā)電,產(chǎn)生的電能通過控制單元傳到電池,再由電池傳輸給電機轉(zhuǎn)化為動能,最后通過變速機構(gòu)來驅(qū)動汽車。在這種聯(lián)結(jié)方式下,電池就象一個水庫,只是調(diào)節(jié)的對象不是水量,而是電能。電池對在發(fā)電機產(chǎn)生的能量和電動機需要的能量之間進(jìn)行調(diào)節(jié),從而保證車輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市公交上的應(yīng)用比較多,轎車上很少使用。
二是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有兩套驅(qū)動系統(tǒng):傳統(tǒng)的內(nèi)燃機系統(tǒng)和電機驅(qū)動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調(diào)工作,也可以各自單獨工作驅(qū)動汽車。這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況,尤其適用于復(fù)雜的路況。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡單,成本低。本田的Accord和Civic采用的是并聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。