混动技术分为哪几类?

混动技术分为哪几类?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/01/29 13:09

混动系统可按照电机布置位置、发动机和电动机连接形式、油电混合度和外接充电能力等标准进行 分类。

根据电机布置的位置,混动系统可以分为 P0/ P1/ P2/ P2.5/ P3/ P4 等不同形式。

1)P0 电机置于发动机前端,称为 BSG 电机,通过皮带传动与发动机曲轴前端柔性连接,发动机运 转时由曲轴带动发电,电机运行时带动曲轴启动发动机,可提供动力补充,但功率十分有限,且电 机无法直接驱动汽车,无纯电驱动模式,主要应用于自动启停、12~25V 微混和 48V 弱混。

2)P1 电机置于离合器之前、发动机后端,称为 ISG 电机,电机转子直接与发动机曲轴后端刚性连接, 取代传统汽车飞轮,主要应用于 12V 启停及 48V 微混系统。P1 电机没有皮带束缚,发动机能更加纯 粹地驱动车轮,功率大于 P0 电机,但仍无法脱离发动机直接驱动车轮,即无纯电驱动模式,且相较 于 P0 电机价格更贵。

3)P2 电机置于变速箱前端、离合器后端,可以布置在变速箱输入轴上,也可以通过传动带或传动 齿轮与变速器的输入轴连接,主要应用于并联混动系统。与 P0/P1 电机不同,P2 电机并未被集成在 发动机模块中,离合器使 P2 与发动机解耦,可以单独驱动车轮,与动力电池连接可实现纯电驱动模 式,制动能量回收时也可以切断与发动机的连接。而且电机可用变速箱所有挡位,其所需扭矩减小, 达到节省成本和减小体积的效果。但若 P2 电机与离合模块不集成,虽然技术难度降低,但整车布局 困难;若 P2 结构高度集成,则技术难度较大。

4)P2.5 电机置于变速箱内部,通过双离合变速箱(DCT)实现,由于双离合变速箱在两根输入轴之 间切换,一般将电机集成在偶数挡位轴上。通过解耦不同输入轴,P2.5 电机可实现不同工作模式。 P2.5 架构相较于 P2 有更好的传动效率,相较 P3 所占空间更小,但结构较为复杂,发动机介入时离 合器耦合带来的顿挫感较明显,需匹配调教。

5)P3 电机置于变速箱之后,与变速箱输出轴耦合,通过齿轮或链条进行传动,可实现纯电驱动模 式和制动能量回收,主要应用于并联混动系统。P3 电机动力输出不再经过变速箱,在纯电驱动和动 力回收时效率更高,但 P3 电机无法与发动机或变速箱整合,需额外空间放置,且 P3 电机距离发动 机较远,无法承担发动机启停工作,需增加 P0 或 P1 电机辅助。

6)P4 电机与发动机不同轴且可直接驱动车轮,是最独立的电机架构,不需要传动轴即可实现四驱, 主要应用于并联混动系统。由于驱动轮不一样,P4 架构存在发动机直驱模式和 P4 电机直驱模式切换 难点,前后驱切换会影响车辆操控性和舒适性,车辆需抉择以电机驱动为主还是发动机驱动为主, 且需搭配其他电机,另外,P4 电机所在车架需要重新设计。

根据发动机和电动机连接形式,混动汽车可分为串联、并联及混联(包括串并联、功率分流)三种 动力架构。

1)串联架构指发动机、发电机和驱动电机串联式排布,发动机和发电机之间不存在机械连接,结构 相对简单,基本工作原理是发动机带动发电机发电,再通过逆变器直接将电输送到驱动电机产生驱 动力矩,从而驱动汽车。发动机并不参与直接驱动汽车,不受汽车行驶工况影响,始终在高效工作 区内运行,能够降低油耗,但这一设计也导致在某些工况下动力经过发电机和电动机两次损耗后并 不经济,而且为使电动机覆盖全工况驱动,要求电机功率大于发动机功率,增加了车身重量。

2)并联架构指将燃油动力系统与电驱动力系统整合,使汽车可由发动机和电机共同驱动或单独驱动, 发动机与电机存在机械连接。并联架构在变速箱之前或之后增加了一台电机(通常为 P2 电机,少量 情况为 P3 电机),在传统燃油车基础上改动较小,成本较低。而且由于发动机和电机可以共同驱动 汽车,对电机功率的要求有所降低,在不考虑功率损失的情况下,整车最大功率为发动机最大功率 和电机最大功率之和。但是由于只有一台电机,并联架构无法同时发电和驱动车轮,所以发动机和 电动机共同驱动车轮的工况不能持久,持续加速情况下电池电量将很快耗尽,转为发动机直驱模式, 导致油耗难以控制。

3)混联(串并联)架构综合了串联与并联架构,发动机和电机均可参与动力输出,关键部件为两组 离合器,通过控制离合器在不同的工况下选择驱动模式,如低速行驶时切换串联模式,采用电机进 行纯电驱动,高速稳定行驶时切换并联模式,采用发动机直接驱动或发动机和电机同时驱动。虽然 混联架构不需要变速箱,但额外的电机增加了成本和结构复杂程度,且工作逻辑更为复杂,对系统 的匹配调教要求更高

此外,根据外接充电能力,混合动力汽车可以分为普通混合动力(HEV)和插电式混合动力(PHEV)。 HEV 不具备从电网充电的能力,电池容量较小,大多数 HEV 无法单独依靠电池驱动汽车,通过内燃 机运转为电池充电;PHEV 可通过外接电源插电方式给电池充电,配备电池容量往往更大,可使用电 机长时间单独驱动车辆。

参考报告REPORT

混动汽车行业深度报告:混动迎黄金发展期,自主崛起大有可为.pdf

混动汽车行业深度报告:混动迎黄金发展期,自主崛起大有可为。混动加速放量,将成为新能源重要增量。受益于政策端双积分和路线图、成本端混动车型成本下降、使用端牌照路权等因素推动,叠加比亚迪等自主优质混动车型供给增加,自2021年起混动市场加速升温,根据乘联会数据,2022年1-7月,PHEV车型零售销量为62.6万辆,同比增长190.5%,远超BEV车型增速,渗透率提升至5.7%;HEV车型零售销量为43.5万辆,同比增长42.9%,渗透率为3.9%。我们预计2025年混动车型销量达607万辆,2021-2025年CAGR为52%,混动车型在乘用车总销量中的渗透率达19%。混动技术原理为削峰填谷,不...

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