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串联式混合动力汽车:新能源汽车概论

【摘要】:如图5-1-1 所示,串联式混合动力系统由发动机、发电机、电机控制器、电动机和动力电池组成。其工作原理为,由发动机带动发电机发电,所产生的电能通过电机控制器提供给电动机,再由电动机转化为动能后驱动车辆。串联式混合动力系统的特点是通过电方式实现动力耦合,电机控制器也是动力耦合器。根据以上特点,串联式混合动力电动汽车更适用于市内低速运行的工况,而不适合高速公路行驶工况。

如图5-1-1 所示,串联式混合动力系统由发动机电机电机控制器电动机动力电池组成。其工作原理为,由发动机带动发电机发电,所产生的电能通过电机控制器提供给电动机,再由电动机转化为动能后驱动车辆。动力电池对发电机产生的电能和电动机需要的电能进行调节,从而保证车辆在各种行驶工况下的功率需求。串联式混合动力系统的特点是通过电方式实现动力耦合,电机控制器也是动力耦合器。系统中有两个电源,即动力电池和发电机,这两个电源通过电机控制器并联在回路中。动力以串联的形式由发电机/电池流向电动机,所以称为串联式混合动力系统。

图5-1-1 串联式混合动力汽车组成

1.串联式混合动力系统优点

① 发动机工作状态不受车辆行驶工况的影响,能够始终在最佳的效率区域内稳定运行,因此具有良好的经济性和较低的排放性能。

② 发动机与驱动电机之间无机械连接,整车结构布置的自由度较大。各种驱动系统元件可以放在最适合于它的车辆位置,如在低地板公交车上,可以将发动机—发电机组装在尾部或其他部位并采用电动轮驱动方式,从而降低地板高度。

③ 由于驱动电机的功率较大,制动能量回收的潜力大,从而提高能量的利用效率。

2.串联式混合动力系统缺点

① 发动机产生的能量经过两次能量转换才到达驱动轮,能量损失多,效率低。

② 发电机的使用增大了车辆的质量和成本。

③ 由于电动机是驱动车辆的唯一动力源,因此为了满足车辆的加速和爬坡等性能要求,其尺寸较大。

根据以上特点,串联式混合动力电动汽车更适用于市内低速运行的工况,而不适合高速公路行驶工况。