基本結構
混合動力汽車結構復雜,具有傳統汽車和純電動汽車的雙重成分。如圖所示,如果是插電式混合動力汽車,混合動力汽車配備有內燃機、動力電池、動力驅動單元、DC/DC轉換器和車載充電器。
由於動力電池、DC/DC變換器和純電動汽車在結構原理上沒有區別,所以動力驅動單元的設計是混合動力汽車的中心,是車輛混合驅動形式的體現,也是壹款混合動力汽車的重要性能。
在混合動力汽車中,中重型混合動力汽車主要是在傳統內燃機汽車的基礎上,加裝高壓動力電池組和改進的變速驅動單元,並針對特定的車輛需求,增加壹些其他輔助部件。
變速驅動單元的結構
混合動力汽車的變速驅動單元不同於現有的自動變速器或手動變速器,其內部主要包括:
用於驅動和發電的三相電機。
動力切換離合器。
實現輸出動力變速的齒輪機構。
目前,混合動力汽車廣泛使用的變速驅動單元有兩種,即以豐田普銳斯為代表的混合變速驅動單元和以比亞迪秦魏為代表的並聯變速驅動單元。
混聯變速驅動單元的機構可以實現更多的混合驅動模式,如純電驅動模式、內燃機和電動機的復合工作模式以及各種工況下的不同組合模式。通常,這種變速驅動裝置內部設計有兩個電機。
並聯變速驅動單元最大的優點是當其在電驅動模式下失效時,車輛可以僅由內燃機通過變速單元驅動。
內燃機與內行星齒輪機構的行星架連接。
MG1與行星齒輪機構的太陽輪相連。
MG2與行星齒輪機構的齒圈和車輛輸出軸連接。
從其內部連接關系來看,存在內燃機為MG1提供動力發電,MG2驅動車輛的串聯形式。還有壹種並聯形式是在MG1固定的情況下,內燃機和MG2同時使用行星齒輪機構驅動車輛。所以從這樣的結構可以判斷出普銳斯是混聯形式。
混合動力汽車使用的電機通常是三相交流電機,替代了傳統汽車中的發電機和起動機。當內燃機需要啟動時,用內燃機作為啟動器驅動內燃機運轉;內燃機啟動後,將作為發電機為車輛提供持續的電能,如圖。
並行變速驅動單元
比亞迪秦的變速驅動單元中,采用了DCT動力換擋和驅動電機組合設計,通過壹套減速機構並聯。
如圖所示,其內部連接關系為:
驅動電機通過單組減速機構與齒輪傳動連接。
內燃機通過DCT動力換擋和另壹套減速機構與齒輪變速器連接。
比亞迪秦的電機由外環的定子和內環的轉子組成,是汽車的動力源之壹,輸出扭矩驅動汽車前進和後退。同時也可作為發電機發電(例如在滑行和剎車過程中以及發動機輸出的額外扭矩的勢能或動能轉化為電能由電機儲存)。
電機采用交流永磁同步電機,額定功率40kW。