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在不改变汽车现有底盘结构的情况下,获得高性价比的增程式电动汽车

【摘要】:
增程器一般指能够提供额外的电能而导致车辆能够行使更远距离的零部件。传统意义上的增程器指发动机与发电机以及智能控制器的组合。

增程器一般指能够提供额外的电能而导致车辆能够行驶更远距离的零部件。传统意义上的增程器指发动机与发电机以及智能控制器的组合。

 

增程器和发动机最大的区别在于,可以一直在最佳状态运转,能一直保持最高的热效率。

 

 

增程式电动车采用的是串联混合动力型结构属于插电式混合动力汽车的一种。电机直接驱动车辆,发动机不参与驱动,当电池电量不足时,通过增程发动机工作来发电,将所发出的电能一部分用于直接驱动电机,另一部分为蓄电池进行充电。半充半放的作业模式当蓄电池的电能达到某一上限,增程发动机停止工作,由电池来直接驱动电机;随之行驶时间和行驶里程的加长,蓄电池的消耗越来越大,当蓄电池的电能低于某一下限,增程发动机开始启动工作,后续增程发动机将会一直处于这样的循环状态下工作,而增程发动机的启停,完全取决于蓄电池的电能供给。

 


增程器也可视其为从混合动力驱动向纯电动驱动的一种可靠的过渡产品。在常见的混合动力系统中,都是以发动机为主,电动机为辅。而增程式电动车,是以电动机为主,发动机为辅。发动机的唯一作用是发电。

 

增程式混合动力车本身具有和纯电动车基本相同的原理,可以外接充电,电池充满电之后可以续航一定里程。当电池电量不足时,发动机启动为电池充电。增程式电动车完全与纯电动汽车相同,实现零排放、零污染。

 

增程器分类:按布置位置分为:挂车式,插拔式,车载式;按结构组成分为:大容量蓄电池增程器,燃料电池增程器,发动机发电机组增程器。

 

具体工作原理:

 

增程器工作原理就是将化学能转化为动能,然后转化为电能。这部分电能主要是驱动电动机,以及向蓄电池充电。

 

一般的电动车上的控制器都自带保护电池的系统,在只剩30%-40%的电量的时候增程器会检测到电压不足而开始发电,增程器发电的电量高于保护系统的,所以电池这时候发电是处于不亏电的,当电池电量是满的时候,增程器也能检测到电池电压,默认为电池不亏电,此时增程器会降低功率不往电池充电,防止电池过量充电鼓包。

 

电动车主打无里程焦虑的关键在于增程器。增程器不是新鲜玩意,国内市场也有那么几款车,如宝马i3、雪佛兰volt和别克Velite。

 

增程式的车型已经荣登日本销量榜首,日产旗下的增程式小型轿车“Note Epower”在今年上半年的日本市场销量达7.338万辆。

 

电动车增程器基本上是按照功率来进行划分的,小型的增程器输出功率在1KW以下,由于体积和功率都不大,所以可以用于800W及以下的铅酸或者锂电车型(两轮电动车),至于功率和尺寸更大的增程器,基本上都用在了三轮或四轮电动车上。

 

未来趋势:

 

增程器的性能很大程度上影响着整车的驾乘性能,因此,从技术角度来看,增程器行业将有以下四个趋势。

 

首先,能源转换效率的进一步提升。带有增程器的电动汽车,在增程工作模式下,能量转换效率尚不能达到机械耦合混合动力汽车车型的水平,在这方面有较大的提升空间。

 

其次,增程器与整车动力系统的有效匹配。根据整车参数和设计技术指标要求,进行增程器与整车性能匹配,使增程器在满足补充电动汽车所需最大功率的基础上,尽可能选用小功率发动机,改善增程器的燃油经济性,并使蓄电池在满足整车动力性能的前提下,尽量降低容量。

 

第三,增程器的高质量发电。目前,用于增程器的起动/发电一体化电机类型,包括开关磁阻电机、异步电机与永磁无刷电机,这些电机的传统应用都是在电动场合,在发电领域的应用还属于新技术,如何发出动态与静态性能优良、效率高、满足主驱动电机供电要求的电能值得深入研究。

 

最后,增程器整机结构优化。体积小巧、结构紧凑、便于车载、发动机和起动/发电电机整体配置得到优化的增程器,值得深入研究,以便在不改变汽车现有底盘结构的情况下,获得高性价比的增程式电动汽车。