电子说
一、并联式混合动力汽车的结构介绍
并联式混合动力汽车系统结构主要包括发动机、电机(电机既可以作为电动机,也可以作为发电机)两个动力系统。发动机和电机驱动系统相互独立,可通过动力合成装置合成动力。发动机为主动力源,电机为辅助动力源。并联式混合动力汽车系统结构如图一所示。
图一,图片来源:学堂在线《新能源汽车》
二、并联式混合动力汽车的工作过程
如图二所示,当汽车起步或低速行驶时,发动机不提供动能,电动机单独驱动汽车,电池组为电动机供电。
图二,图片来源:学堂在线《新能源汽车》
如图三所示,当汽车以一般车速行驶时,发动机单独驱动汽车。
图三,图片来源:学堂在线《新能源汽车》
如图四所示,当发动机满足汽车行驶动力后,仍有剩余动力时,剩余动力可通过电机(发电机)转化为电能,所产生的电能存储于电池组中。
图四,图片来源:学堂在线《新能源汽车》
如图五所示,当汽车需高功率行驶时(如超车、爬坡等),在动力合成装置的辅助下,发动机和电动机共同驱动汽车行驶。
图五,图片来源:学堂在线《新能源汽车》
如图六所示,当汽车制动时,发动机停止工作,电机(发电机)将汽车动能转化为电能,所产生的电能存储于电池组中。
图六,图片来源:学堂在线《新能源汽车》
三、并联式混合动力汽车的优点
(1)相比于串联式混合动力汽车,并联式混合动力汽车发动机的机械能可直接转化为汽车动能,系统效率较高,燃油消耗较少。
(2)并联式混合动力汽车低速行驶时,可仅采用电驱动方式,可仅使发动机在有高速行驶需求时运行。高速行驶时,发动机运行稳定且高效,可以达至更优的经济性和环保性能。
(3)因为并联式混合动力汽车动力可由发动机与电机共同提供,所以可以选择小功率、小体积的发动机和电机,小体积发动机和电机的安装和布置更容易。
(4)并联式混合动力汽车的动力性能不低于燃油车。
四、并联式混合动力汽车的缺点
(1)并联式混合动力汽车的部件较多,控制系统的设计和实现难度较大。
(2)并联式混合动力汽车的动力合成需动力耦合装置,整车的机械传动机构较复杂。
五、并联式混合动力汽车的动力合成方式
并联式混合动力汽车发动机和电机动力合成方式包括:转矩合成方式、转速合成方式、驱动力合成式(驱动力合成式与分轴式动力合成结构共同介绍)。
(1)转矩合成方式
转矩合成方式合成动力的输出转速、发动机转速、电机转速三者具有比例关系(个人理解:输出转速等于发动机转速与电机转速分别乘以某一倍数之和)。
(2)转速合成方式
转速合成方式的输出转矩、发动机转矩、电机转矩三者具有比例关系(个人理解:汽车驱动力等于发动机驱动力与电机驱动力分别乘以某一倍数之和)。
六、并联式混合动力汽车的动力合成结构
并联式混合动力汽车的动力合成结构包括:单轴式结构、双轴式结构、分轴式结构。
(1)单轴式结构
单轴式结构中,发动机、电机动力传动路线位于同一直线。单轴式结构的动力合成方式为转矩合成方式。
因为发动机输出与电机转子同轴,所以发动机和电机转速需相同,且电机的工作区域被限制,需选择合适的电机。
图片来源:学堂在线《新能源汽车》
(2)双轴式结构
双轴式结构中,发动机、电机动力传动路线位于两条不同直线(一般是平行或垂直)。
图片来源:学堂在线《新能源汽车》
(3)分轴式结构(驱动力合成式)
发动机和电机各具有一套动力系统,分别驱动前轮或后轮,通过驱动力复合。可实现四轮驱动。
图片来源:学堂在线《新能源汽车》
审核编辑 :李倩
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