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混合动力系统概要——汽车电子图解(三)

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-06-13 19:08:02   来源:新能源汽车网  编辑:全球新能源汽车网  浏览次数:1029


     混合动力系统的分类方法有二种。一种是根据可实现的功能的不同来进行分类,另一种是以驱动机构的方式来分类。

  首先,按功能来分类的话,就如同图3所示。只有无空转功能的称为微HEV或ISS(Idling Stop System)。在该功能的基础上增加加速辅助、能量再生及发动机高效运转功能等的话,就称为弱HEV,而增加EV行驶功能的话则称为强HEV。越接近强HEV,CO2排放量及尾气就越少。而EV的排放全部为零。另外,插电式HEV(PHEV)及通过运转发电用发动机来延长行驶距离的增程器式EV被定位于强HEV和EV之间。


图3:HEV和EV的CO2减排效果

  按照不同功能对混合动力系统进行分类。

  以驱动方式进行分类时,主要分为串联式HEV、并联式HEV、串并联式HEV三种方式。下面来依次介绍一下三者的构成及特点。

  (1)串联式HEV

  串联式HEV配备为主电池充电的发动机和发电机,一边始终充电一边用马达行驶(图4)。也可认为是在EV的基础上增加配备了发动机和发电机。在市售车中,与私人乘用车相比,该方式在公交车上采用得较多,丰田1997年上市的“Coaster HEV”以及三菱扶桑卡客车2004年上市的“Aero Nostep HEV”就采用了该方式。


图4:串联式HEV的构成

  仅靠马达行驶。配备高功率大型马达。

  串联式HEV的特点如下:

  ·仅靠马达行驶,因此与其他方式相比,马达及发电机为高功率大型产品。

  ·将发动机动力全部转变为电力,因此能源效率略低。

  ·驱动力控制及功率输出控制较简单。

  ·发动机以稳定状态运转,因此比较容易实现尾气净化。

  (2)并联式HEV

  并联式HEV并联配置发动机和马达,可由两方供给行驶动力(图5)。除本田作为“IMA(Intelligent Motor Assist)”进行实用化之外,还得到了戴姆勒“Mercedes-Benz S400 HYBRID”及宝马“ActiveHybrid 7”等的采用。在本田的IMA中,发动机和马达采用直接连接构造,同时旋转。而与此不同的是,还有很多厂商开发了在发动机与马达之间夹入离合器,通过断开离合器来实现EV行驶的系统。


图5:并联式HEV(直接连接)的构成

  马达只起辅助性作用,采用小型产品。

  并联式HEV(直接连接)的特点如下:

  ·只需在以往车型的发动机与变速箱之间追加马达,因此构成简单。

  ·马达的功率输出只起辅助作用。几乎不进行EV行驶,因此马达为小型产品。

  ·马达兼具发电机作用,因此再生电力只有储存到电池中后才能用于行驶。

  ·通过在发动机与马达之间夹入离合器,可进行EV行驶,但这时需要大输功马达。

  (3)串并联式HEV

  串并联式HEV的代表示例是丰田普锐斯等采用的“THSⅡ(Toyota Hybrid System Ⅱ)”。该方式利用行星齿轮机构综合发动机、MG1、MG2三种动力源,根据行驶状态来组合这些动力源,由此进行驱动(图6)。


 图6:串并联式HEV的构成

  同时具备串联方式和并联方式两者的优点。

  这里的MG是指马达兼发电机的缩略语。由于需要在马达功能与发电机功能之间频繁进行切换,因此将原来称为马达或发电机的部分称为MG。

  发动机的作用是驱动车辆和驱动MG1。MG1的作用除了为主电池充电外,还包括作为马达起动发动机以及对车辆进行驱动辅助。MG2的作用是实现EV行驶、做加速辅助,以及作为发电机进行能量再生。

  串并联式HEV的特点如下:

  ·具备串联方式和并联方式两者的优点,兼顾燃效和行驶性。

  ·系统效率较高,因此燃效提高效果显着。

  ·系统及控制较复杂。



  来源:风里来雨里去
 
关键词: 概要 汽车电子 混合动力


 
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