混动汽车原理讲解,混动汽车分类及原理

首页 > 经验 > 作者:YD1662022-10-27 13:34:24

(1)纯电优先

在“纯电优先”模式下,理想ONE确实会优先使用动力电池里的余电,但不会一直用到电量干涸,当电量下降到20%(2020款理想ONE是17%)后,理想ONE的增程器便会启动,以保持电量不再降低。

此时如果继续行驶,虽然是“纯电优先”模式,但增程器会持续工作,直到油箱里的汽油烧完才会允许电量继续降低。

之所以为纯电优先模式设置“电量下限”,一方面是在低电量状态下电池放电功率有衰减,会导致车辆的动力性能降低。

另一方面,过低的电量会对电池寿命产生影响,尽可能避免超低电量状态有助于延长动力电池的使用寿命。所以家里、单位有充电条件,日常通勤使用纯电优先模式是最经济的选择。

(2)燃油优先

和纯电模式不会一直用电一样,在燃油优先的模式下,增程器也不是随时处于启动状态的,而是在电量处于70%或以下时才会启动。之所以有这条“启动线”,是因为动力电池在电量较高时无法大功率充电(处于涓流充电状态),增程器的补能、动能回收的效率都会有所下降。

在燃油优先的模式下,满电状态的理想ONE都会先跑40-50公里才会启动增程器。
(3)油电混合

油电混合模式和燃油优先模式相对而言差异主要体现在如下几点:在油电混合模式下,增程器只会在电量处于80%或以下时才会启动;在油电混合模式下,增程器在油电混合模式下会比燃油优先模式更“懒”一些,低速时不启动,在中高速工况下才会启动(这也是发电效率相对更高的工况)。

综合来看,对于理想ONE而言,纯电优先模式不会一直傻乎乎地把电用干,燃油优先和油电混合模式也会“视情况”用油,从而在保障驾驶体验、优化能耗的同时,保护电池。

增程式插电混合动力汽车为何没有成为主流?

增程式插电混合动力汽车实现节能的途径,运用的原理其实是“效率差”。

混动汽车原理讲解,混动汽车分类及原理(17)

众所周知,在燃油车运转过程中,发动机并非一直工作在高效区间,这应该是共识,实际上,效率从5%到40%都是燃油车发动机的工作区间,换句话说,燃油燃烧产生的能量,只有5%到40%(取决于内燃机的工况)会用在驱动车辆上,其余的能量都被消耗掉了。尤其是发动机在较低转速的时候,工作效率并不高,经济性自然也就不好了。

而电动机则刚好相反,低转速时效率最高,这便是增程式解决方案的根本思路:发动机与车辆的行驶驱动并不直接相连接,所以发动机可以始终处在高转速高效率区间并发电驱动电机,如果发动机有多余的能量输出,还可以用来给电池包充电,通过这样的方式,让发动机和电动机都可以在自己最经济的工况区间运行。

以AITO问界M5为例,其配备有一个56升油箱,但在热效率达到41%的1.5T四缸增程器的加持之下,问界M5可实现一升油发3.2度电,跑一百公里也只需要6.7L油。AITO问界M5的电池电量低于约20%之后,才会启动增程系统。实测数据显示,在纯电优先和燃油优先两种模式共行驶250.8公里后,WLTC剩余续航还有767公里,油耗为4.8升/百公里。

混动汽车原理讲解,混动汽车分类及原理(18)

综合来看,增程式的热效率可以保持在25%-40%之间,即便是在去掉发电机损失的一部分效率之后,增程式纯电动汽车也要比传统燃油节省不少燃油,这还没算上动能回收系统对经济性的补充。

用一个公式来对比的话,便是:增程专用发动机效率×发电机效率×电动机效率>燃油车发动机效率×变速器效率。

混动汽车原理讲解,混动汽车分类及原理(19)

结束语:简单粗暴来理解的话,串联式插电混合动力汽车就是在一台纯电动汽车上增加了一台汽油机和发电机,比较出名的车型有理想ONE、岚图FREE以及日产e-Power。

在当下,串联式插电混合动力汽车依然有着不小的市场影响力,这正应了那句话:“存在即合理”!

不过,即便其相比于传统燃油车优点多多,但还是改变不了这只是个受制于电池能量密度的过渡性方案,如果未来动力电池密度获得阶梯型提升之后,串联式插电混合动力汽车可能会是最先被淘汰的那个。

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