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油电混动与纯电动系统的种类及未来发展趋势

导读: HEV Hybrid油电混合车与EV电动车属于现行新能源车发展的两大潮流。如果您深入研究就会发现,其实HEV与EV各自还能细分出不同的种类。本篇就要为您整理车用Hybrid油电混合动力系统与EV电动车系统目前的种类与未来发展趋势,以及介绍目前丰田Green Car家族采用的系统。

  HEV(Hybrid Electric Vehicle)-Hybrid油电混合车与EV(Electric Vehicle)电动车属于现行新能源车发展的两大潮流。如果您深入研究就会发现,依照设计理念与结构上的差异,其实HEV与EV各自还能细分出不同的种类。本篇就要为您整理车用Hybrid油电混合动力系统与EV电动车系统目前的种类与未来发展趋势,以及介绍目前丰田Green Car家族采用的系统。

  油电混合车与电动车属于现行Green Car发展的两大潮流,丰田集团在打下Hybrid市场的稳固基础后,也开始加强电动车款的研发。

  HEV-Hybrid油电混合车的基本架构就是引擎+电动马达两种动力系统,再加上控制模块、电池组等。而单就动力系统的搭配方式,还可分成 (1) 串联式、 (2) 并联式、 (3) 串并联式三种型式。

  (一)Hybrid油电动力系统分类方式一

  1、串联式

  串联式Hybrid(Series hybrid):主要以电动马达驱动车辆,引擎仅作为发电、充电用。

  串联式Hybrid设计,主要是以电动马达驱动车辆,而引擎的工率通常比马达还小,因此仅用于带动发电机发电,一边供应马达运转所需电力,一边为电池组充电。这样的设计,其实较接近EV电动车的基础,只是比EV电动车多了随车的发电机组 (引擎) 。

  串联式Hybrid车款,由于仅以马达驱动,因此其马达规格功率较高、较大型。此设计的好处是,控制驱动力的方式比较简单,如同电动车一般只要控制电流大小即可,也不需要如传统引擎车款需配备变速箱。另一个优点则是引擎仅负责稳定运转发电,因此较容易控制其排污程度,而引擎配置位置也较弹性。

  串联式Hybrid以电动马达驱动车辆,引擎仅负责带动发电机发电,供应电动马达所需电力,并为电池组充电。

  至于串联式Hybrid设计的缺点,则是引擎仅用于发电、充电,能运利用效率较低,对车辆性能没有任何帮助。串联式Hybrid设计目前多用于大型车辆,如Hybrid公交车。

  2、并联式

  并联式Hybrid(Parallel hybrid):引擎与电动马达直接连接,引擎为主驱动力,马达为辅。

  并联式Hybrid设计特点在于引擎与马达直接链接,动力输出在同一个轴。例如本田Insight与奔驰 S400 Hybrid车型皆采此设计。

  这样的设计中,引擎为主要驱动车辆的动力系统,电动马达则属于辅助性质。例如奔驰S400 Hybrid车型在引擎与变速箱中间,增加一具碟型马达(薄型马达),在需要时,控制系统才会启动马达提供额外动力,或是利用此马达进行刹车动能回收电力,为电池组充电。

  由于马达仅属辅助地位,因此多为小功率、小型化马达,马达兼具发电机。

  并联式Hybrid设计是以传统引擎的动力系统为主,优点是仅在引擎与变速箱中间加上碟型马达,机械结构更动不大,也较容易实现。电动马达的加入,可提升一些舒适性(例如宁静度),但是缺点则是,马达并未能提供更多的动力辅助,对提升性能的帮助有限,属于Mild Hybrid轻度Hybrid的设计。文后会再深入介绍Hybrid的程度之分,并联式Hybrid以传统引擎作为带动车辆的主要动力来源,电动马达则属于辅助性质,这种Hybrid型式仅属于轻度Hybrid,对于车辆性能的提升并无多大帮助。

  使用并联式Hybrid设计的Hybrid车款包括本田 Insight、奔驰S400h。

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责任编辑:Angela
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