壹、根據混合動力驅動的連接方式,混合動力系統主要分為以下三類:
壹種是串聯混合動力系統。在串聯式混合動力系統中,內燃機直接驅動發電機發電,產生的電能通過控制單元傳遞給電池,再由電池傳遞給電機轉換成動能,最後通過傳動機構驅動汽車。在這種連接模式下,電池就像壹個蓄水池,但調節的對象不是水量,而是電能。蓄電池調節發電機產生的能量和電動機所需的能量,從而保證車輛的正常運行。這種動力系統廣泛應用於城市公交,很少用於汽車。
還有壹種僅由電動機驅動的電動汽車的“串聯模式”。(串聯式混合動力)發動機只作為動力源,汽車由電動機驅動。驅動系統只有電動機,但它也是壹種混合動力汽車,因為它也需要安裝燃油發動機。
二是並聯混合動力系統。並聯混合動力系統有兩套驅動系統:傳統的內燃機系統和電機驅動系統。這兩個系統可以同時協同工作,也可以獨立工作來驅動汽車。該系統適用於許多不同的駕駛條件,尤其適用於復雜的路況。這種連接方式結構簡單,成本低。本田的雅閣和思域是並聯的。
以發動機為主要動力,電動機為輔助動力的“並聯混合動力”。這種方式主要是利用發動機驅動,利用電動機的特性,在重新啟動時產生強大的動力。當發動機的燃料消耗例如自動啟動和加速較高時,使用電動機的輔助驅動來降低發動機的燃料消耗。這種方法的結構相對簡單,只需要在車上加裝電動機和電池。
三是串並聯混合動力系統。其特征是內燃機系統和電機驅動系統各有壹套機械傳動機構,兩者通過輪系或行星輪結構組合在壹起,綜合調節內燃機和電機的速度關系。與並聯混合動力系統相比,並聯混合動力系統可以根據工況更加靈活地調節內燃機的動力輸出和電機的運行。這種連接方式復雜且成本高。
混合程度分類
根據混合動力系統中電機輸出功率在整個系統輸出功率中所占的比例,即混合程度往往不同,混合動力系統也可分為以下四類:
壹個是微型混合動力系統。代表車型有PSA的混動版C3和豐田的混動版威馳。這種混合動力系統在傳統內燃機的起動電機(壹般為12V)上裝有皮帶傳動的起動電機(也稱為皮帶交流發電機起動發電機,簡稱BSG系統)。電機為啟停壹體式電機,用於控制發動機的啟動和停止,從而取消發動機的怠速,降低油耗和排放。嚴格來說,這款微混動車並不是真正的混動車,因為它的電機並不能為汽車提供持續的動力。在微型混合動力系統中,通常有兩種電機電壓:12v和42v。其中42v主要用於柴油混合動力系統。
二是輕型混合動力系統。代表車型是壹般的混合動力皮卡。混合動力系統采用集成起動電機(也稱為集成起動發電機,簡稱ISG系統)。與微型混合動力系統相比,輕型混合動力系統不僅可以用發電機控制發動機的啟停,還可以實現:(1)在減速和制動工況下吸收部分能量;(2)行駛過程中,發動機勻速運轉,發動機產生的能量可以在車輪的驅動需求和發電機的充電需求之間調節。輕型混合動力系統的混合度壹般在20%以下。BSG帶傳動啟動/發電技術常用於輕混,通常節油不到10%,電機不直接參與驅動,主要用於啟動和回收制動能量。
三是中混動力系統。與輕度混合動力系統不同,中度混合動力系統采用的是高壓電機。此外,混合動力系統還增加了壹項功能:當汽車處於加速或重載工況時,電機可以輔助驅動車輪,從而補充發動機本身動力輸出的不足,從而更好地提升整車性能。該體系混合程度高,可達30%左右。目前技術成熟,應用廣泛。
ISG在國內普遍采用安裝曲軸啟動/發電技術,強勁的混合動力可節油40%。
第四是完整的混合動力系統。系統采用272-650v高壓啟動電機,混合程度更高。與中型混合動力系統相比,完全混合動力系統的混合度可以達到甚至超過50%。隨著技術的發展,完整的混合動力系統將逐漸成為混合動力技術的主要發展方向。
以上各種不同的混合方式都可以在壹定程度上降低成本和排放。近十年來,各大汽車廠商通過持續的R&D投入、實驗總結和商業化應用,形成了自己的混合動力技術之路,在市場上的表現也是壹枝獨秀。