混合动力系统中的电机
玫瑰柒
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2019.12.31
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随着汽车行业的大力发展,燃油汽车、纯电动汽车、氢燃料汽车、混动汽车可谓百花齐放。毋庸置疑,混动汽车也占有一席之地。今天我们来看看电机在混动系统中的地位和作用到底是怎样的呢?

1. 混合动力系统的概念

混合动力汽车(HEV)利用电机驱动,不但大幅改善了启动、加速、减速时的能量消耗和废气排放等燃油发动机汽车的缺陷,而且解决了纯电动汽车(EV)在行驶距离和充电时间方面的缺陷。

混合动力系统按照驱动方式分类时,主要分为串联式混合动力(SHEV)、并联式混合动力(PHEV)、混联式混合动力(SPHEV)三种。

2. 电机在混合动力系统中的地位和作用

没有电机参与,不能称其为混合动力系统,因此电机在混合动力系统中占有非常重要的地位。那么电机究竟在混合动力系统中有什么地位和作用呢?我们分种类依次来说明。

(1)电机在串联式混合动力中的作用

串联式混合动力搭载了对主电池进行充电的发动机和发电机,始终处于充电状态的同时通过电机驱动行驶。也也可以认为是以EV为基础,增加搭载发动机和充电机的方式。如图1所示。其中的发电机和电动机都属于电机的范畴。

图1 串联式HEV的构成

串联式HEV的特点:

① 行驶通过电机驱动,要求发电机为大型,输出功率高。

② 发电机动力全部转换为电力,能量效率略低。

③ 驱动力控制及输出功率控制容易。

④ 发动机以常规状态转动,效率好,排气净化比较容易。

(2)电机在并联式混合动力中的作用

并联式混合动力是指发动机和电机并联布置,可由两个动力源提供行驶动力。如图2所示。

图2 并联式HEV的构成

并联式HEV(离合器断开)的特点如下:

① 发动机和电机之间装有离合器,可进行电机直接驱动EV行驶。

② 为了提升EV行驶的性能,需要大功率的驱动电机。

③ 电机可以再生发电,将车辆动能转换为电能给电池充电。

(3)混联式混合动力

通过行星齿轮机构或离合器结合三个动力源(发动机、发电机、电机),根据状态进行组合驱动。发动机的作用:驱动车辆和发电机。发电机的作用:为主电池充电;启动时作为发动机的起动机;做车辆的驱动辅助。电机的作用:EV行驶;加速辅助;回收车辆的能量。结构如图3所示。

图3 混联式HEV的构成

混联式HEV的特点如下:

① 具有串联式HEV和并联式HEV的优点,燃油性能和行驶性能得以两全。

② 发电机输出功率转换为驱动力的路径有串联式的电气路径和并联式的机械路径两种,可在较大的行驶范围内维持较高的系统效率,燃油经济性高。

③ 系统及控制复杂。

通过本文你是否了解了电机在混合动力汽车上的存在形式和主要作用了呢?想要进一步了解更详细的内容,请继续关注《串联式混动系统的应用—增程式电动汽车》和《插电式混合动力汽车PHEV》,更新持续中,敬请期待!

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