眼花缭乱的混合动力有多少种类?
2020-03-25 17:31来源:我爱汽车网阅读量:

现在市面上的混合动力车型越来越多,对于用户选车来说应该怎样区分不同种类的混合动力车型?它们混合方式有哪些类别?性能各有哪些优势劣势?本期为大家系统性科普一下串联式混合动力以及性能特点。

混合动力首先分为“串联”和“并联”两大类。如果对串联并联这种学术用语不好理解的话,翻译成商业语言就是,串联为我们常说的增程混合动力方式;而我们常说的插电混动方式(PHEV)绝大多数采用的是并联方式。下面我们来详细介绍一下串联和并联两种方式的定义和特点。

■  串联就是常说的增程混动方式

串联方式,指的是把燃油发动机作为发电机动力使用,燃油发动机的动力与驱动轮之间没有任何机械耦合的传动机构。发动机带动发电机发出来的电力用于给驱动电机供电,驱动车辆行驶,或者给电池充电。这种发动机带动电动机发电的组合,我们把它叫做增程器。

这种驱动方式的最大好处就是可以充分发挥发动机和电动机的最优性能。由于发动机与驱动系统是解耦状态,所以可以控制发动机时刻处于最高效的转速和负荷区间,达到最优的燃油效率。而电动机天生拥有完美的扭矩输出曲线。可以不通过多级变速箱的换挡就能直接驱动车辆行驶。所以,串联方式的第一个有点就是能够最大程度的发挥出发动机和电动机最佳性能特性。

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▲串联混动比纯电动车增加了增程器、IPU和ECU系统

第二个优点,就是整个动力系统实现了电传,所以操纵起来变得非常简单,不需要变速箱传动轴这样的复杂机构。另外,如果配备两台电机分别驱动左右车轮,还可以取消机械差速器的设计,进一步降低了在昂贵的传动部件上投入的成本。并且通过一定的控制策略,还可以实现左右车轮的转速解耦,诸如左右车轮扭矩分配、转速差控制等等都能轻松实现,性能可以轻松超越最顶级的限滑差速器。

串联方式的缺点也是显而易见的。由于燃油发动机的动力先要被转换成电能,才能供电动机或电池使用,电动机又要把电能转换成动能,所以机械能在使用过程中被两次转换,这个过程会产生一定的能量损耗。发电机和驱动电机两者的效率叠加,使得机械能的使用率变得更低。另外,发动机和发电机总成(增程器)增加了额外的重量和成本。最后,电机作为唯一的驱动车辆的动力源,必须满足最大运行性能的要求,所以电机功率比较大。

■ 串联混合动力的驱动模式

由于燃油发动机与驱动力处于完全解耦状态,所以通过控制程序的设计,串联混合动力可以拥有多种驱动模式用于不同的使用场景。

1:纯电动驱动模式

纯电动模式下,发动机处于关闭状态。电动机完全使用电池储存的电能驱动车辆。这种模式下,所谓的增程混动其实完完全全就是一台纯电动车。如果具备充电条件,且每天通勤里程在100公里左右,甚至可以相当长时间不需要启动发动机。而在纯电动模式下,整车的动力性能并不会打任何折扣。因为发动机不能参与驱动,所以无论发动机启动与否都不会给车辆带来额外的动力。

2:纯发动机驱动模式

在这种模式下,我们可以忽略电池的存在。电机完全使用发动机带动发电机产生的电力,从而可以实现从发动机到驱动的电传动系。事实上,我们见过的那些身形巨大的运载矿石的矿山车就是采用的这种方式。它的大排量发动机只用来发电,用发出来的电驱动电机从而带动驱动轮运动。

3:混合驱动模式

这种模式指的是发动机带动的发电机和电池同时为驱动电机提供动力。这种模式下,电机可以获得最大功率的电流输入。

4:发动机牵引和电池组充电模式

这种模式指的是“发动机-发电机组”同时给电池包充电和驱动车辆。此时既可以让驱动电机获得来自增程器的电能,又可以让亏电状态下的电池获得充电电流。

5:再生制动模式

此时发动机完全关闭,通过驱动电机回收制动能量给电池充电。

6:电池组充电模式

此时牵引电机不接受功率,“发动机-发电机组”产生的所有功率为电池充电。这样就可以实现长时间停车时,甚至人离开车时利用燃油自动充电。

7:混合式充电模式

此时“发动机-发电机组”加上电动机在制动时回收的电能同时为电池充电。这种模式下可以实现最大的充电功率。

■ 串联混合动力的常见车型

在中国市场最早能看到的串联车型,就是很多年前一款非常冷门的车型——进口雪佛兰沃兰达。这款车在当年卖价超过了50万,如此高昂的售价让其月销量惨不忍睹,销量低到即便北京这种一线城市,在街道上几乎几年也见不到一回沃兰达的身影。而且保值率极低,当年上汽通用给某汽车媒体抵了一台沃兰达做工作车,用了两年左右,拿到二手市场评估,结果只能卖10万块。可见在那个时代,新能源车的贬值速度甚至比超跑豪车更夸张。

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▲中国市场首款串联混动车型,雪佛兰沃兰达

后来,上汽通用引入了新一代的Velite5作为其新能源产品在中国的战略布局车型。并且实现了国产化。Velite 5与沃兰达一样也是一台串联混合动力车型。配备了一台高效的1.5升发动机作为增程器,还配备了一块纯电续航超过100公里的三元锂电池。这款车可以使用电网充电,也可以在完全不用电网充电的情况下,使用1.5升增程器发电。

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由于大部分部件实现了国产化,所以指导价降到了25万左右。但是整车无论是尺寸还是性能,仅仅只是一款A级轿车的定位。前麦弗逊后扭力梁非独立悬挂使得其驾控质感甚至都比不上10万块钱采用四轮独立悬挂的A级合资车。

并且,这辆车还有一个最大的问题就是,由于电池包为原装进口,根本拿不到任何新能源国家补贴和地方补贴。所以价格上跟很多自主品牌相比毫无优势。这也导致了其销量平平。不过Velit 5这种完全纯电动车的驾驶体验确实在当时让人耳目一新。虽然没法跟福克斯、马自达3拼操控,也没法跟同价位的B级车拼空间和舒适性。但是电动机的宁静、1.5升增程器带来的无里程焦虑,确实让一些喜欢它的人爱不释手。


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