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淺談混合動力驅動系統串并聯

第一電動網 張翠翠

混合驅動系統指的是裝備有兩種具有不同特點驅動裝置的系統,這兩個驅動裝置中有一個是車輛的主要動力來源,它能夠提供穩定的動力輸出,滿足汽車穩定行駛的動力需求,由于內燃機在汽車上的成功應用,使之成為首選的驅動裝置;另外還有一個輔助驅動裝置,它具有良好的變工況特性,能夠進行功率的平衡,制動能量的回收與存儲,目前應用最多的是電驅動系統。我們通常所指的混合動力驅動系統一般采用動力電池+電機+內燃機構成的形式。

按照系統的配置和耦合方式的不同,混合動力驅動系統可以分為串聯式、并聯式和混聯式三種。其中串聯式內燃機不與車輪相連的,只起發動機的作用;并聯式電動機與發電機共同合作。

雪佛蘭沃藍達使用的是串聯式混合驅動模式,而豐田普銳斯采用的是并聯式混合驅動模式。但是如果普銳斯的發動機用來發電,或是沃藍達的發動機直接向車輪輸送能量,我們就會混淆,因此我們區分混合動力會提到一個字眼”大部分時間使用的動力”。普銳斯顯然在大部分時間為并聯式混合動力,而沃藍達在大部分時間使用的動力為串聯式混合動力。

區分一輛混合動力汽車的驅動模式最簡單的方法是觀察汽車的儀表,它不會說謊。兩者的儀表顯示差距非常大,至少在沃爾沃C30問世前是這樣的。

而混聯式在結構上綜合了串聯式和并聯式的特點。與串聯式相比,它增加了機械動力的傳遞路線;與并聯式相比,它增加了電能的傳輸路線。發動機發出的功率一部分通過機械傳動輸送給驅動橋,另一部分則驅動發電機發電。發電機發出的電能輸送給電動機或電池,電動機產生的驅動力矩通過動力耦合裝置傳動給驅動橋。

沃爾沃C30的電動機、電池和內燃機基本在同樣的位置,這是非常精巧的,而沃爾沃C30做到了這一點。

當然,這里面是有訣竅的:電動機提供動力的輪子與內燃機供應動力的輪子是不同的。發電機用來連接前輪,而內燃機和傳動裝置在汽車后面,將能量傳輸給后輪。這解決了一大難題。

當工程師想要設計一款混合動力汽車時需要想清楚設計路線。到底車輛是應用在城市行駛還是高速公路行駛中?串聯式混合驅動能夠保證在城市低速運行時更節能,而低速所需的動力是不連續的,當內燃機僅與發電機相連時,能量損失是最低的。另一方面,在高速行駛下,并聯式混合驅動這種驅動模式可以避免電能向機械能的轉化,實現高效。

在適中的價格下,沃爾沃C30實現了并聯和串聯技術優勢的融合。增加了一個司機操縱的電力離合器,能夠實現并聯和串聯的轉換。這對于司機來講是比較容易操作的,相信這也是未來汽車的發展方向。

再來看一看豐田普銳斯,同樣也是一款設計精良的汽車。當你觀看儀表盤,你會對其電池和車輪間能量的傳輸感到驚奇。但是雖然這款車很智能,也無法知道車輛目前是運行在城市中心區還是在高速公路上。

因此沃爾沃C30加入了車主選擇式操作是很創新的一種做法。使得車主在操作汽車的時候更有選擇性。如果車主常常在市中心行駛,那可以購買串聯式混合動力車;如果需要經常性的長途用車可以選擇并聯式混合動力。而更好的選擇就是你可以擁有一個可操縱的按鈕和一個變速器,隨意選擇如何行駛的車輛。串聯式模式可以被稱為”城市模式”,而并聯式模式可以稱為”高速公路模式”。而這將是市場上最節能的汽車。

( 編輯/張翠翠 )

來源:第一電動網

作者:張翠翠

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