『保时捷』三种插电式混合动力系统原理及优劣分析( 二 )



『保时捷』三种插电式混合动力系统原理及优劣分析
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并联式插电混合动力结构
并联式插电混合动力的优势在于:
电动机、发动机共同驱动车轮 , 没有功率浪费的问题 , 譬如电动机50KW , 发动机100KW , 只要传动系统能承受 , 整车功率就是150KW;
在纯电模式下 , 同样有电动车安静、使用成本低的优点 。 而在混合动力模式下 , 有非常好的起步扭矩 , 加速性能出色;
因为只是在变速箱上(分变速箱输入端和输出端两种增加方法)增加了一台电动机 , 在传统燃油车基础上改动较小 , 成本也比较低 。
这种模式的缺点是:
在混合动力模式下 , 发动机不能保证一直在最佳转速下工作 , 油耗比较高 。 只有在堵车时因为可以自带发动机启停功能油耗才会低;
因为只有一台电机 , 不能同时发电和驱动车轮 , 所以发动机与电动机共同驱动车轮的工况不能持久 。 持续加速时 , 电池的能量会很快耗尽 , 转成发动机单独驱动模式 。
这一类的代表车型包括:奔驰S500插电版、比亚迪秦 。
混联式插电混合动力
与并联式插电混合动力一样 , 这种模式也有两套驱动系统 , 但不同的是 , 混联式有两个电机 。 一个电动机仅用于直接驱动车轮 , 还有一个电机具有双重角色:当需要极限性能的时候 , 充当电动机直接驱动车轮 , 整车功率就是发动机、两个电机的功率之和;当电力不足的时候 , 就充当发电机 , 给电池充电 。
因此 , 混联式同时具有增程式和并联式的优点:在纯电模式下具有电动车安静、使用成本低的优点;在增程模式下 , 没有“里程焦虑” , 而且发动机可以一直控制在最佳转速 , 油耗低 , 噪音小 , 振动小;在并联模式下 , 两台电机 , 一台发动机可以一起工作 , 三者功率加起来具有非常好的起步和加速性能 , 是一种比较完美的组合 。
说缺点的话 , 就是两台电机、发动机、变速箱一个都不能少 , 配套的控制电路、电池、传动系统、油路也不能少 , 总体成本要高于其他类型的插电混合动力 , 车的总重量也会大一些 。 而因为要控制两个电机和一台发动机 , 还有不同的工作模式 , 控制系统也要相对复杂 , 这也会提高成本 。
混联式插电混合动力 , 其实往下细分还可以再分两类 。
一类是前置 , 代表车型是丰田全系插电和比亚迪F3DM 。

『保时捷』三种插电式混合动力系统原理及优劣分析
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丰田普锐斯插电版
这类车的两台电机和一台发动机都在汽车前部 , 通过动力分配 , 离合器 , 控制不同的工作状态 。 丰田采用的是ECVT行星齿轮做动力分配 , 很好的兼顾了性能与节能 。
比亚迪F3DM采用了简单的共轴离合模式 , 没有变速箱 , 通过离合器控制不同工作状态 , 也可以达到不同状态切换的目的 , 但是共轴模式决定了比亚迪F3DM的发动机转速与车辆行驶速度直接相关 , 并联模式下 , 发动机噪音比较大 , 只是一种当时技术条件下的过渡 , 很快就被比亚迪自己淘汰 。
【『保时捷』三种插电式混合动力系统原理及优劣分析】混联式插电混合动力还有一种模式是前后置 , 简单说 , 就是把兼职的电机与发动机放到一起 , 另外的纯电动机单独放置 。 这种模式的代表是保时捷918 , 宝马i8 , 规划中的比亚迪唐也是这种模式 。

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保时捷918 Spyder
这种模式的优点除了混联式插电混合动力都有的几个优点以外 , 还有一个好处是可以在前轮驱动 , 后轮驱动 , 四轮驱动三种模式下切换 。
追求极限性能的时候 , 四轮驱动 , 可以有极限的加速性能 。 高速行驶时 , 车辆重心后移 , 后轮驱动可以有更高的效率 , 达到省电(省油)的目的 。 在低速行驶时 , 前轮驱动有更高的效率 , 就可以切换前轮驱动 。


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