插电混动原理是将传统内燃机和电动机相结合,协同工作,以实现更高的能源利用效率和更低的排放。
简单来说就是能充电能加油,能上绿牌,购车免购置税。能上绿牌的车分为了两类三种,纯电和混动两类,而混动按照发动特性分为了插混跟增程,今天就给大家讲讲插混。
插混就是发动机在回直接参与车辆驱动,通常理解为有电用电跑,没电用油跑,当然反着想就是有电了拖着发动机,用油的时候拖着电机电池。
今天就简单分享一下插混技术
插电式混合动力汽车(PHEV)的技术结构和原理是将传统内燃机和电动机相结合,协同工作,以实现更高的能源利用效率和更低的排放。以下是对插混技术结构及原理的详细阐述:
一、技术结构
插电式混合动力汽车主要由发动机、电动机、电池组、电力控制系统、传动系统等部分组成。
发动机:通常是高效的内燃机,如涡轮增压或自然吸气发动机。发动机不直接驱动车轮,而是为电池组充电或提供额外的电力支持。电动机:高扭矩、低转速的电动机负责提供加速和爬坡所需的动力。在车辆行驶中,电动机是主要的驱动力来源。电池组:大型的锂离子电池组,是插电式混合动力汽车的重要储能部件。电池组能通过充电接口外接电源充电,还能在制动和滑行时回收能量进行自充电。电力控制系统:把控整个系统运行,负责分配和调节发动机和电动机的电力输出,确保车辆在各种工况下都能高效运行。传动系统:包括变速箱、传动轴等部件,负责将电动机或发动机的动力传递到车轮上。二、工作原理
插电式混合动力汽车的工作原理是以电动为主,在电池电力耗尽后不能及时充电时才以发动机为辅。发动机和电动机是相对独立的系统,不能通过燃油发动机直接为电池充电。
纯电驱动模式:在电池电量充足时,插电式混合动力汽车主要依赖电动机驱动车轮。此时,发动机处于关闭状态,不参与驱动。混合驱动模式:当电池电量不足时,发动机会启动并为电池组充电,同时提供额外的电力支持给电动机。此时,电动机和发动机共同驱动车轮。能量回收模式:在制动和滑行过程中,插电式混合动力汽车会利用能量回收装置将车辆动能转化为电能储存于电池中。三、技术架构类型
插电式混合动力汽车的技术架构类型多种多样,主要包括串联混合动力系统、并联混合动力系统以及复合混合动力系统等。
串联混合动力系统:电机处于主导地位,发动机主要为电池组充电或与电动机协同工作。串联式混动就是只靠电机为车辆提供驱动力,发动机只负责给发电机机械能,不直接参与对车轮的输出工作。由于发动机与车辆运行机械上完全解耦,发动机可以保持在其最佳效率区域内稳定运行。但串联结构混合动力车型的发动机动能需要经过二次转换才能为电动机供电,会造成较大的能量损失,传送效率略低。并联混合动力系统:发动机和电动机都可以独立或共同驱动车轮。并联插电复合动力汽车在这种架构中,前后桥分别独立驱动,可以实现四轮驱动。通过优化发动机与电动机的协同工作,提供卓越的性能和操控性。复合混合动力系统:结合了串联和并联混合动力系统的优点,可以根据路况和驾驶需求灵活切换工作模式。此外,根据电机的位置和数量,插电式混合动力汽车还可以进一步细分为P0、P1、P2、P3、P4等多种技术架构。这些架构各有特点,为驾驶者带来了丰富的选择。
接下来我重点讲一讲这个电机位置跟数量所带来的差异
插电式混合动力汽车(PHEV)中,P0、P1、P2、P3、P4等多种技术架构各有其独特的特点和应用场景。以下是对这些架构的详细分析:
P0架构
位置:发动机前端,替代传统逆变器,通过BSG电机实现功能。特点:利用皮带连接,效率有限,主要应用于微混和弱混系统。应用实例:奥迪SQ7 TDI的超级电容马自达i-Eloop系统,部分奔驰A级和B级车型。P1架构
位置:电机固定在发动机上,通过整合ISG实现功能。特点:高效率和动力辅助,但成本较高。可以实现发动机的启停和制动能量回收发电,适用于中混系统。由于电机与发动机刚性连接,所以P1级可以实现动力辅助。此外,在制动过程中,ISG电机可以实现发动机制动能量的回收和储存。然而,电机直接套在曲轴上,二者转速必须相等,因此电机需要有比较大的扭矩和体积,同时还需要做得比较薄以便能放到原来飞轮的位置,这增加了成本。应用实例:本田思域混动,奔驰S400等。P2架构
位置:电机位于发动机和变速箱之间,通过离合器实现并联。特点:布置方式灵活,可独立驱动车轮,实现纯电行驶。在动能回收时也可以切断与发动机的连接。此外,P2架构的基础结构简单,可以通过多种方式与变速器连接。然而,由于P2电机架构在发动机和变速器之间加入了离合器和电机,增加了整套动力总成的轴向尺寸。应用实例:大众途昂3.0升V6柴油机,奥迪Q5 Hybrid、奥迪A3 Sportback e-tron和大众途锐Hybrid等。P3架构
位置:电机位于变速箱后面,与变速箱的输出轴耦合。特点:纯电驱动效率高,动能回收能力好。因为P3电机架构有单独的空间需求,所以后驱车更适合P3电机架构。然而,P3电机不能与变速箱或发动机进行整合,需要占用更多的车身空间。此外,在纯电驱动的情况下,P3电机仍然需要带动前方的变速箱,这会造成一部分不必要的能量损失。应用实例:比亚迪秦,本田i-DCD和长安逸动等车型。P4架构
位置:电机与发动机不同轴,可直接驱动车辆。特点:电机与发动机不驱动同一轴,可实现四驱。车辆内部不存在任何机械连接。此外,P4电机架构可以通过链条或齿轮驱动前轴/后轴,也可以直接用轮毂电机驱动车轮。然而,当发动机单独驱动模式转换成P4电机单独驱动时,车辆的驱动位置会发生变化,这可能会影响车辆的操控性和舒适性。应用实例:保时捷918 Spyder,比亚迪唐(与P2架构结合使用),科尼赛克Gemera(前桥P4电机),沃尔沃S60L PHEV(P1P4电机架构),宝马i8和宝马X1(P0P4电机架构)等。综上所述,P0、P1、P2、P3、P4等多种插电式混合动力汽车技术架构各有其独特的特点和应用场景。在选择时,需要根据车辆的具体需求、成本预算以及技术可行性等因素进行综合考虑。
P2和P3电机都是插电混动技术中的重要组成部分,它们各自具有不同的特点和适用场景。P2电机更适合在低速和拥堵路况下使用,而P3电机则更适合在需要高效驱动和能量回收的场合下使用。在选择插电混动车型时,消费者应根据自己的实际需求和驾驶习惯来选择合适的电机架构。
秦DMI(比亚迪秦DM-i)并非P2架构,而是采用了P1+P3的混联架构。
具体来说,比亚迪DM-i混动系统由发动机、EHS电混系统和刀片电池组成。其中,EHS电混系统又由P1发电机+P3驱动电机+直驱离合器和单档减速器+电机油冷系统,以及电控系统组成。这种架构使得秦DM-i能够根据工况的不同,灵活地在纯电、串联、并联和直驱四种模式之间切换,从而实现了高效、节能的驾驶体验。
因此,与P2架构相比,秦DM-i的P1+P3混联架构在动力输出、能效利用以及驾驶体验等方面都具有一定的优势。
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