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增程式電動汽車優缺點有哪些?和插電式混合動力的區別之處

鉅大LARGE  |  點擊量:8407次  |  2018年07月23日  

摘要
什么是增程式電動汽車?增程式電動汽車優缺點有哪些?增程式電動和插電式混合動力有什么區別?增程式混合動力汽車是用發動機進行發電,電動機進行驅動的車輛。當電池組電量充足時采用純電動模式行駛,當電量不足時,車內發動機啟動,帶動發電機為動力電池充電,提供電動機運行的電力。

什么是增程式電動車?

增程式電動汽車是在純電動汽車基礎上,裝備一個小型的輔助發電機組以備電池電量不足時為電池充電,我們簡稱這個小型輔助發電機組為“增程器”。由此,《新能源汽車新聞》也想說明,在一些政策文件中“插電式混合動力(含增程式)”的表述是不準確的。眾所周知,目前純電動汽車所配備的電池重量高、價格昂貴。并且在燃油汽車上,根本不能算作問題的續駛里程,對于純電動汽車而言,卻成為了影響用戶購買的最大障礙之一。

于是,車企們開始考慮能否在設計上減少電池數量,進而既降低汽車制造成本,同時又能滿足消費者對續駛里程的需求。于是,增程式電動汽車問世。利用一個比較輕且便宜的增程器來解決用戶對純電動汽車的“里程焦慮”感,并且能夠大幅度減少電池數量,這就是增程式電動汽車設計理念的由來。

增程式電動車,內部只有一套電力驅動系統,包括電機、控制電路、電池。電動機直接驅動車輪,發動機則用來于驅動發電機給電池進行充電。因為發動機并不直接驅動車輪,因此也不需要變速器。這相當于在普通的電動車上裝載了一臺汽油/柴油發電機。

增程式電動車的優點是具有較長的續駛里程,僅憑純電模式也能駕駛數公里路程。由于動力源為電動機的緣故,所以,起步的加速動力很足,電動機低速扭矩大所以加速快。在電池電量消耗殆盡后,還可以依靠自帶的內燃機發電,給動力電池充電;這樣即便純電動汽車出現沒電的狀況,也不至于將車尷尬的停在路邊,依靠內燃機發電,增程式電動車完全可以行駛和傳統汽車一樣的續駛里程。

從結構上來分析,增程式電動車的結構相對純電動汽車只多了一個發電模塊,車身結構更加簡單,成本更低。另外,擁有外接插電功能的增程電動車更加適用于城市居民,它在純電動模式下行駛里程通常在150km以上,日常上班、生活用車都沒問題。如果要外出自駕游也能做到和傳統燃油車一樣的續駛里程,完全不會像電動汽車那樣,因為行駛里程短,充電時間長,導致需要規劃路線的情況出現。

當然,這種模式也有缺點,由于發動機和發電機并不直接驅動車輪,造成了這部分功率的浪費,并且發動機和發電機帶來的重量并不減輕,由于只有一個電機驅動,所以只能發揮出1+1=1的效果。例如一輛增程式純電動車攜帶了總功率200kW發動機和電機,但是能驅動車輪的電機功率只有100kW。

增程式電動汽車在高速路況下,油耗偏高。因為高速路況下,如果發動機直接驅動車輪,可以一直工作在最佳工作模式,而增程式插電混合動力多了一個轉換過程,轉換本身要消耗能量,造成油耗反而偏高。

而這一類的代表車型有寶馬i3增程版,雪佛蘭沃藍達等。

增程式電動車比插電式混合動力汽車的“血統”更加純正,因為它在沒有追加增程器之前就是一輛純電動汽車。增程器的部署基本不會影響到原有車輛的動力系統結構。而插電式混合動力汽車的前身由于是混合動力汽車的關系,故而保留了較多的傳統機械部件,結構上要較增程式電動車更復雜一些,成本也略高??偠灾?,想判斷一輛車到底是插電式混合動力汽車還是增程式電動車,那么就看這輛車的發動機是否與車輪有直接驅動的情況。雖然看起來似乎很復雜,但是了解過后卻發現實際上區別很簡單!

插電式混合動力何解?

混合動力汽車的出現,讓電動機一部分參與到發動機工作中,以此達到節油目的。而插電式混動汽車,之所以多了“插電式”三個字,主要不同在于導入外接電源,通過外部充電后提供持續的電能,使電動機更多參與到車輛驅動當中,進而滿足節能減排的目的。

插電式混合動力汽車(Plug-inHybridVehicle,簡稱PHV),簡單說就是介于電動車與燃油車兩者之間的一種車。它既有傳統汽車的發動機、變速器、傳動系統、油路、油箱,也有電動汽車的電池、電機和控制電路,并且電池容量比較大,有充電接口。

在插電式混合動力車內,應具有集成電動車、燃油車兩套完整的動力系統,所以說,插電式混合動力汽車的成本較高,結構也相對復雜。外加車身重量較大,這與單純的燃油車和電動汽車相比則有一些劣勢。不過,在充電站大面積普及以及充電時間大幅縮短之前,插電混合動力汽車仍將作為燃油車與電動汽車之間的過渡產品長期存在下去。

插電式混合動力汽車的分類(可在每個分類的解釋之后配以代表車型圖片及車型基本介紹)

目前,市面上雖然有較多類型的插電式混合動力汽車,但在結構上卻不盡相同,各個廠商會根據自己對插電式混合動力的理解制造不同類型的插電式混合動力汽車,大致可分成如下幾類:

并聯式插電混動

這一類插電混動車內有兩套驅動系統,大多是在傳統燃油車的基礎上增加電動機、電池、電控而成,車輛在駕駛過程中是由電動機與發動機共同驅動車輪。另外,車內只有一臺電機,在驅動車輪時充當電動機,不驅動車輪是可充當發電機以便給電池充電。并聯式插電混動汽車的優勢在于電動機、發動機共同驅動車輪,沒有功率浪費的問題,譬如電動機功率50kW,發動機功率100kW,只要傳動系統能承受,整車功率就是150kW。

在純電模式下,該車同樣具有純電動汽車安靜、低使用成本的優點。而在混合動力模式下,卻有相當驚人的起步扭矩,并且加速性能十分出色。這一類的代表車型就是——比亞迪秦。這也就可以解釋出,為何有人說,比亞迪秦的起步號稱為“能夠秒天秒地秒宇宙,上挑百萬跑車不在話下”的原因所在。并且因為該類型汽車僅僅在變速箱上增加了一臺電動機,在傳統燃油車基礎上的改動較小,所以成本相對而言也比較低廉。

不過,并聯式插電混動車型也存在缺點,在混合動力模式下,發動機不能一直保證在最佳轉速下工作,在行駛過程中油耗相對比較高,只有在堵車時,啟動自帶發動機啟停功能時油耗才會低。并且正是因為并聯式插電混動車型只有一臺電機,不能同時發電和驅動車輪,所以發動機與電動機共同驅動車輪的工況不能持久。在持續加速時,電池的能量會很快耗盡,進而轉成發動機單獨驅動模式。

混聯式插電混動

與并聯式插電混動一樣,這種模式也有兩套驅動系統,但不同的是,混聯式有兩個電機。一個電動機僅用于直接驅動車輪,還有一個電機具有雙重角色:當需要使用極限性能時,該電機可充當電動機直接驅動車輪,整車功率就是發動機與兩個電機的功率之和;當電力不足時,就充當發電機,給電池充電。

因此,混聯式插電混動同時具有增程式和并聯式的優點:在純電模式下具有電動車安靜、使用成本低的優點;在增程模式下,沒有“里程焦慮”,并且發動機可以一直控制在最佳轉速上,具有油耗低、噪音小、振動小的特點;在并聯模式下,兩臺電機、一臺發動機可以同時工作,三者功率加起來具有非常好的起步性能和加速性能,是一種比較完美的組合。

如果要說明混聯式插電混動的缺點,那則是兩臺電機、發動機、變速器一個都不能少,同時配套的控制電路、電池、傳動系統、油路也不能少。因為要控制兩個電機和一臺發動機,還有不同的工作模式,所以控制系統會相對復雜,總而言之,混聯式插電混動車身總重較大,總體成本要高于其他類型的插電式混動。這一類的代表車型是普銳斯插電混動版。

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