混動技術(shù)天花板—串并聯(lián)技術(shù)

2024-07-01 10:50:06·  來源:AEE汽車技術(shù)平臺
 

一、 混動技術(shù)構(gòu)型進化史


概括來說,混動是一種「增加電機以輔助發(fā)動機」的技術(shù)。把電機加在哪里、以什么策略來輔助發(fā)動機,車企們有不同的觀點,于是便走出了不同的混動技術(shù)構(gòu)型。例如:


并聯(lián)混動(Parallel Hybrid):在傳統(tǒng)燃油車的傳動鏈上增加1個電機輔助驅(qū)動或制動,這就是并聯(lián)混動;根據(jù)電機位置不同,又分為P0、P1、P2、P3、P4并聯(lián)混動。


串聯(lián)混動(Series Hybrid):將發(fā)動機與車輪在機械上完全隔開,增加2個電機分別用于發(fā)電與驅(qū)動。


并聯(lián)混動(Series-Parallel Hybrid):在串聯(lián)基礎(chǔ)上增加離合器,令發(fā)動機特定情況下可以機械直驅(qū)車輪。


功率分流式混動(Power-Split Hybrid):以行星齒輪為核心傳動裝置的混動技術(shù)。


在過去的25年中,車企們走各自選定的構(gòu)型路線上,幾家歡喜幾家愁。大部分車企都經(jīng)過了不破不立、推倒重來的過程。


有意思的是,彎彎繞繞幾十年之后,大部分車企,最終都選擇了串并聯(lián)構(gòu)型。從下圖可以明顯看出,串并聯(lián)已成為最主流的混動技術(shù)構(gòu)型。



串并聯(lián)究竟有什么魔力,引無數(shù)車競折腰?它這么強,系統(tǒng)一定也比較復雜吧?


其實不然,咱們以本田i-MMD為例介紹一下串并聯(lián)構(gòu)型,就會發(fā)現(xiàn)它真的很簡單,幾乎不能更簡單:


本田i-MMD混動系統(tǒng)構(gòu)型

上圖還是有點復雜,理解起來有點困難。于是我自己手畫了一版:

本田i-MMD混動系統(tǒng)的EV模式/純電模式


這就是本田i-MMD的EV純電模式:在車輛起步低速狀態(tài)下,電池為驅(qū)動電機供電,驅(qū)動車輛行駛;發(fā)動機與發(fā)電機均不啟動(所以沒畫)。此時的i-MMD,像是一輛純電車。


在電池SOC低的時候,就進入了混合動力模式。這種模式下,驅(qū)動方式并沒什么不同,只是多出了發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機提供電力 —— 發(fā)電與驅(qū)動各干各的,互不干擾??梢钥闯?,整個能量傳輸鏈條是一條線串在一起的,因此也被稱為串聯(lián)/增程模式(Series Mode)。

本田i-MMD混動系統(tǒng)的混合模式/串聯(lián)模式/增程模式


高速情況下,本田i-MMD就進入了引擎模式/直驅(qū)模式:在這種模式下,發(fā)動機與車輪之間的離合器接合,發(fā)動機可以直接驅(qū)動車輪:高速工況時直驅(qū),可以更省油、超車時也可以提高動力。當發(fā)動機在高效運轉(zhuǎn)區(qū)域且扭矩有富余時,可以通過驅(qū)動電機為電池充電。

本田i-MMD混動系統(tǒng)的引擎模式/直驅(qū)模式


這就是本田i-MMD系統(tǒng)的三種工作模式:純電模式、混合模式、直驅(qū)模式。相信你也能懂個八九不離十,因為串并聯(lián)構(gòu)型確實是「大道至簡」。


正因為簡單而有效,串并聯(lián)構(gòu)型才取得諸多車企的認可。我們可以大膽地下個結(jié)論:從構(gòu)型上來說,串并聯(lián)已是混動的「天花板」之一。