如何評判一套混動系統?兩個角度,多個維度看懂

從技術的角度去看,我們會從不同的維度去評判,比如是否擁有

『高效率發動機技術』、『高效率電驅動技術』、『動力源之間耦合的完備性』、『動力流的動態控制最佳化演算法與技術』、『各工況區間下的匹配度』等

。可能看似比較複雜,所以我們舉兩個簡單的例子。

各工況區間下的匹配度

這裡所說的『匹配度』是指在各種工況下,『輪端功率需求』與『動力源輸出功率』之間的匹配度。換句話來說就是考察「發動機」、「發電機」和「電機」的「輸出功率」與輪端的功率需求是否能匹配。當匹配度不夠時,就會有一些問題需要我們想辦法去解決,比如說:

如何評判一套混動系統?兩個角度,多個維度看懂

單排行星齒輪組的功率限制

1。 急加速時,輪端的功率需求過大,動力總成的功率較弱,就會導致輪端響應延遲;

2。 在某些低電量情況下,輪端的功率需求較大,而「發動機」的「功率」較弱,就會導致對輪端的高功率需求無法響應;

3。 在某些低電量情況下,輪端的功率需求較大,而「發電機」的「功率」較弱,就會導致對輪端的高功率需求無法響應;

4。 在饋電時,「電機」主要用於發電,而非驅動,驅動源依靠「發動機」,導致「發動機」進入低效區。

如何評判一套混動系統?兩個角度,多個維度看懂

Honda CR-V Hybrid(2019)

其實在我們之前的文章中也有提到過這些問題,比如「P2電機架構」的饋電問題。而像「本田i-MMD混動系統」這樣的「混聯式」(定軸/平行軸式)就有著一些結構優勢。比如,在平坦道路上巡航時,「發動機」的「轉速」和「扭矩」之間的關係下圖中(右下角)的黑線所示,顯然並非最優解,特別是『發動機直驅模式』時,「發動機」的執行狀態與最小「BSFC曲線」向較低扭矩區域分開。

如何評判一套混動系統?兩個角度,多個維度看懂

本田i-MMD混動系統提升完備性的作法之一

所以,此時便可透過對「電池」進行充放電來進行「發動機」負荷調整,以將「發動機」工作點固定在高效區。上圖我主要標註了『assist工況』邏輯,也就是輪端的功率需求逼得「發動機」要離開高效區時,「電池」放電,帶動「電機」驅動,以此來彌補「發動機」的「功率」,以此保持「發動機」持續處於高效率區間。此外,我們也需要考慮系統中『動力源之間耦合的完備性』。

動力源之間耦合的完備性

這種『完備性』指的是當各動力源進行各種耦合時,是否能使「發動機」的高效區特性和「電機」的高效區特性進行互補與融合,從而避免「發動機」或「電機」的工作點落入低效區。當完備性不夠時,又會有一些問題需要我們想辦法去解決,比如說:

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無法使發動機與電機完全解耦的結構

1。 無法避免「發動機」落入低效區的拓撲結構:電驅動系統只能在發電和驅動兩個功能之間單向切換,無法同時實現『發電+驅動』的功能複用;

2。 無法避免「電機」落入低效區的拓撲結構:比如說「純串聯式」的『增程式混動系統』;

3。 「發動機」與「電機」無法完全解耦,降低系統能量利用率的拓撲結構:比如說「單排行星齒輪組」結構。這也將是我們接下來的章節需要討論的內容,這裡就不展開了。

消費者的角度

如何評判一套混動系統?兩個角度,多個維度看懂

而從消費者的角度去看,判定一套混動系統的維度,更多地是從

『(燃油)經濟性』、『動力性』、『平順性』、『NVH』、『保電能力』以及『饋電狀態下的經濟性』和『饋電狀態下的NVH』

等維度考慮。這些維度的具體比較,我們會放在單個品牌的混動介紹後,做一個綜合性的評價,目前還在進行詳細的資料收集和對比,以上圖為鑑。

如何評判一套混動系統?兩個角度,多個維度看懂

按混合動力系統結構形式的分類

而當我們回看三類『混合動力系統結構形式』時,就會發現目前的混動汽車多以「混聯式」為主。正如上一節提到的那樣,國產的「DHT」正在慢慢崛起,追溯崛起的背後,我們也會發現,包括比亞迪、上汽、廣汽和吉利等主機廠已經在混動系統方面佈局了很十多年。混動汽車百科的一些基礎知識至此便告一段落,接下來我們將更集中目光,看一看各個主機廠的混動技術都有哪些特點,記得關注我們哦~~