浅谈功率分流PS的沃蓝达混动架构
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2019.12.28
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一、 概述

之前写过一篇专门针对电机串并联Px架构写过《浅谈混合动力汽车技术架构》一文,对于另外一种,即基于行星排的功率分流(PS)技术路线并没有展开叙述。 基于行星排的功率分配技术路线主要的典型代表为:通用雪佛兰沃蓝达串联混动和丰田THS并联混动。本文主要介绍PS技术路线的通用雪佛兰沃蓝达串联混合动力系统工作模式。

二、 沃蓝达串联混合动力系统机构

下图为沃蓝达系统和THS系统的动力分配机构的对比图:

和丰田THS系统一样,沃蓝达系统同样适用行星齿轮组巧妙的实现了动力综合分配。所不同的是,在沃蓝达系统中,太阳轮连接到电动机,行星架连接到减速机构直接输出动力车轮,而齿圈则根据实际情况连接到动力分配系统的壳体(固定)或者连接到发电机和发动机。

沃蓝达动力系统由两台电机111kW驱动电机和55kW发电机,和1台发动机,最大功率63kW发动机仅用于发电。2台电动机和1台发动机通过1个行星齿轮机构以及三个离合器组成了动力产生/回收/分配系统:

三、 沃蓝达串联混合动力系统工作模式

沃蓝达混合动力系统一共有5中工作模式,分别为:EV低速模式、EV高速模式、EREV混合低速模式、EREV混合高速模式和能量回收模式。

EV低速模式

C1吸合,C2松开,C3松开,发动机停转。齿圈被固定,驱动电机推动太阳轮转动,行星架因太阳轮的转动而转动,动力传输到减速齿轮并传递到车轮。

EV高速模式

C1松开,C2吸合,C3松开,发动机停转。发电机充当驱动电机工作,推动齿圈转动。同时,功率较大的驱动电机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动,带动行星架转动,从而把动力传到车轮。发电机充电驱动电机推动齿圈转动,降低了与太阳轮连接的驱动电机转速,有助于提高其效率。

EREV低速模式

C1吸合,C2松开,C3吸合,发动机运转。发动机推动发电机发电,并未电池充电,同时电池未驱动电机供电,推动太阳轮转动,由于齿圈固定,行星架跟随太阳轮转动,进而吧动力传递到车轮。

EREV高速模式

C1松开,C2吸合,C3吸合,发动机运转。发动机与发电机转子连接后推动齿圈转动,同时发电,驱动电机推动太阳轮转动。齿圈和太阳轮同时转动,带动行星架转动,从而把动力传到车轮。发动机推动齿圈转动,降低了与太阳轮连接的驱动电机的转速,提高了电机效率。

能量回收模式

C1吸合,C2松开,C3松开,发动机停转。车轮电动行星架转动,由于齿圈固定,太阳轮随着行星架转动,驱动电机作为发电机对电池充电,从而将机械能转换为电能,实现能量回收。

小结

以上主要介绍了基于功率分流PS技术路线的通用雪佛兰沃蓝达串联混合动力架构及工作模式,希望以此和之前介绍的电机串并联结构Px,作为常用的混合动力技术架构作为补充说明,后续还就基于功率分流PS技术路线的另一代表丰田THS技术做简要介绍,敬请期待!

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