翁德沃彭:
- 介绍
- 混合形式
- 微混合动力
- 轻度混合动力
- 串联式混合动力驱动
- 并联混合动力驱动
- 插电式混合动力
- 能量恢复
- 系统概述 丰田普锐斯
- 系统概述 三菱欧蓝德
- 混合动力汽车的变速器
内嵌:
当化石燃料燃烧时,会释放二氧化碳 (CO2)。 这些二氧化碳在大气中积累。 当阳光照射到地球上时,由于二氧化碳的积累,热辐射无法逸出,从而产生“温室效应”。 2克二氧化碳/公里对应于:
- 5,2 升汽油/100 公里
- 4,5升柴油/100公里
- 4,4公斤天然气/100公里
- 1,0公斤氢气/100公里
- 20千瓦时电量/100公里
通过混合动力技术,二氧化碳减排量(排放量)得以减少。 制造商目前正忙于开发越来越多的技术,以实现从二氧化碳中性驾驶的能源转型。
混合形式:
混合动力车辆同时使用内燃机和电动机。 混合动力的目的主要是减少燃料消耗和废气排放。 电动机带来的额外好处是更高的扭矩和更舒适。
对于混合动力驱动,微混合动力、轻度混合动力和全混合动力车辆之间存在区别。
全电动驱动的车辆不属于“混合动力”类别。 配备增程器的车辆可归类为“串联混合动力”。
下图显示了从低到高电力支持的不同混合形式。 驾驶。
微混合动力汽车还可能配备 48 伏启动电动发电机,它本质上是交流发电机和启动电机的组合。 制造商给这种类型的起动电动发电机起如下名称:
- Dynastart;
- 启动发电机;
- 皮带驱动的起动机-交流发电机;
- 皮带集成启动发电机(BSG)。
使用一种机构,可以根据负载或启动将多带拉紧在正确的一侧。
下面的三张图片显示了电池(再生)充电、启动内燃机和电动机模式期间的三个可能位置,其中它支持内燃机。 对涡轮发动机的支持主要发生在低速范围内,其中电动机的“升压”补偿了所谓的涡轮迟滞。
48 伏启动电机交流发电机取代了“普通”12 伏交流发电机。 除了 48 伏电池外,我们还为车载电气系统提供 12 伏电池,为车内照明、门锁和配件供电。 A DC-DC转换器/变换器(变压器) 将 48 伏电压转换为 12 伏电压给电池充电。
串联式混合动力驱动:
具有串联混合动力驱动装置的车辆由 高压电动机 供电。 内燃机和车轮之间没有直接连接。 下图显示了后轮驱动系列混合动力汽车的示例。
内燃机 (1) 和发电机 (3) 之间有一个联轴器 (2)。 当发动机运转且离合器闭合时, 高压电池 (7) 通过发电机 (3) 和 逆变器cq. 逆变器 (6)收费。 逆变器将发电机提供的交流电压调节为调节后的直流电压。
串联混合动力传动系统中的电气元件在高压 (HV) 下运行。 这可以通过橙色电缆和插头来识别。 只有经过认证的技术人员才可以在高压系统上执行工作。
串联式混合动力系统的优点:
- 结构简单,因为内燃机不直接提供驱动。
- 如果电池足够大,适合全电动驾驶。
- 无需离合器即可脱离静止状态; 电动机负责处理这个问题。
- 不需要倒档,因为电动机可以向两个方向转动。
- 适合通过电源(插入式)充电。
缺点:
- 电动机必须提供全部驱动功率
- 比并联驱动车辆的质量更大。
并联混合动力驱动:
在具有并联混合动力驱动的车辆中,内燃机和车轮之间可能存在直接连接。 当下图中的联轴器(3 和 5)闭合时,车辆可以依靠内燃机行驶。 电动机 (4) 既可以为电池充电,也可以驱动车轮。
并联混合动力车也可以仅依靠电动机驱动。 通过打开联轴器 3,断开与内燃机的连接; 您可以将其关闭,以便您可以纯电动驾驶。 起步时离合器 5 接合。
就像串联混合动力一样,并联混合动力也配备了带有橙色电缆和插头的高压装置。
并联混合动力系统的优点:
- 适合全电动驱动,前提是电池足够大并且内燃机和电动机之间有耦合。
- 不需要倒档,因为电动机可以向两个方向转动。
- 适合通过电源(插入式)充电。
- 较小的内燃机,因为电动机辅助加速。
- 较小的电动机,因为内燃机可以辅助加速。
- 比串联驱动车辆的质量更轻。
缺点:
- 机械复杂。
- 电动行驶时需要离合器。
- 需要变速箱。
另一个优点是,电动辅助加热和/或空调可以在预设时间进行编程,以便您进入宜人的室内气候,而无需牺牲电池容量或燃料。
在大多数情况下,插电式混合动力车的电动行驶里程有限为 40 至 60 公里。 例子有:
- BMW 225XXE Active Tourer (2021):55 公里;
- 现代 Ioniq (2021):52 公里;
- 2015 年款三菱欧蓝德 PHEV:43 公里,2021 年款:54 公里;
- 大众帕萨特 GTE 商务插电式混合动力车(2021 年):55 公里。
请注意:这些是制造商的规格。 在不利条件下,例如低温或不利的驾驶方式,续航里程最多可减少 30%。
系统概述丰田普锐斯:
丰田普锐斯的电池储存约 200 伏的直流电压。 推动力 变流器 将 201,6 的电池电压转换为 650 伏的更高直流电压 (DC)。 升压转换器是DC/DC转换器; 它仍然是直流电,只是电压增加了。 650 伏直流电压最终进入逆变器。 这 逆变器 将直流电压 (DC) 转换为交流电压 (AC),反之亦然。 因此,我们将该转换器称为 AC/DC 整流器或 DC/AC 转换器。 除了将直流电转换为交流电之外,逆变器还使用 IGBT 控制电动机。 两台电动机(MG1 和 MG2)以大约 600 伏的三相交流电压运行。
电池电压不仅流向升压转换器和空调压缩机,还流向车载电池的 DC/DC 转换器。 201,6伏电压每隔一段时间转换为14伏 铅酸蓄电池 能够加载。 车内和车外的电气部件都连接到这块14伏电池上,例如收音机、照明、门锁等。
系统概述三菱欧蓝德:
以下概述显示了三菱欧蓝德(2019 年款>)的组件。
根据驾驶条件,这种(插电式)混合动力可表现为电动汽车、串联混合动力或并联混合动力。 缩写如下:
- PDU:电源驱动单元
- GCU:发电机控制单元
- FMCU:前电机控制单元
- RMCU:后置发动机控制单元
- GCU:发电机控制单元
- OBC:车载充电器
EV模式:全电动行驶时,湿式多片离合器分离,由电动机(最大功率60kW)提供驱动。 汽油发动机和发电机已关闭。
系列模式: 当电池电量<30%且电力需求>60%时,汽油发动机和发电机启动。 离合器保持分离状态。 汽油发动机驱动发电机,发电机提供电池电量(因此不驱动车轮)。 该系统现在表现为串联混合动力系统。 行驶时汽油发动机的转速约为1700转。 /分钟,加速和制动时,转速降至1100转/分。
并行模式: 当您的行驶速度超过 65 公里/小时、动力需求增加或电池的 SOC <30% 时,变速箱会以创建并联模式的方式切换。 内燃机和前置电动机驱动车轮。 在离合器接合之前,内燃机和前置电动机的速度是同步的。 并联模式下,后电机控制高达5%,防止空载运行时高速产生磁场阻力。
混合动力汽车的变速箱:
大多数制造商(福特、本田、通用汽车)适合 2019 年 CVT技术(无级变速器) 作为其混合动力车型的变速箱。
丰田普锐斯的 CVT 技术(见图)不是通过推带和直径可调皮带轮实现的,而是通过电动机、发电机和变速箱的电控组合来实现的。 行星齿轮系统。 与机械式CVT相比,这种类型的变速器的优点是不易磨损并且重量轻很多。
所描绘的普锐斯动力系统包括:
- 内燃机(汽油发动机);
- 电动机 MG1(在再生制动期间用作发电机/发电机);
- 电动机MG2(驱动用电动机);
- 行星齿轮系统(动力分配装置),可以将内燃机和电动机与传动系统连接和断开;
- 连接到差速器的链轮上的链条传动。