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看似簡單實則復(fù)雜,淺談混合動力系統(tǒng)的工作方式

電子設(shè)計 ? 來源:電子設(shè)計 ? 作者:電子設(shè)計 ? 2020-12-26 18:02 ? 次閱讀
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現(xiàn)階段,很多汽車品牌均在大力推廣旗下的電動車與混合動力產(chǎn)品,由此可見,以電能作為動能來源的方式的確有不可替代的優(yōu)勢,除去減少車主用車過程中的經(jīng)濟壓力,無論在排放還是動力方面也都具有先天優(yōu)勢。

但很多車主或許不曾了解,其實電動車和混合動力車型并非如想象一般,是將電能轉(zhuǎn)化為動能,而是需要經(jīng)過一系列過程,只是被我們所忽視。

無論是電動車還是混合動力的車款,電池?zé)o疑是不可或缺的重要組成部分,但不要忘記,兩者都配備有電動機。

首先,我們以混合動力車型為例,可以簡單地將電動機視為純內(nèi)燃機車款的第二臺引擎,依舊是產(chǎn)生動力的核心。

與此同時,作為產(chǎn)生動力的重要組成部分,鋰離子電池組則是其動力的第二來源,扮演了了內(nèi)燃機車款的油箱角色。

一般情況下,混合動力車款都會搭載動能回收系統(tǒng),在很多人眼里,無非是將動能轉(zhuǎn)化為電能的過程,但其實并非如此簡單。

當(dāng)駕駛者踩下制動踏板的過程,剎車卡鉗會咬緊剎車碟盤,此時一部分的制動馬力會轉(zhuǎn)化為熱能。

由于車輛在制動時,對于動力的要求并不高,因此在這一時間內(nèi),動能回收系統(tǒng)開始介入,以飛輪式結(jié)構(gòu)為例,也就是車輛傳動軸帶動動能回收系統(tǒng)內(nèi)的飛輪旋轉(zhuǎn),從而將動能提供給動能回收系統(tǒng)。

此時,由于動能回收系統(tǒng)的飛輪結(jié)構(gòu)無法儲存動能,倘若不用于動力輸出,那么便需要釋放掉。出于此方面的考量,動能回收系統(tǒng)會將動能轉(zhuǎn)化為電能,從而儲存在電池組當(dāng)中。

雖然電池是電能的來源,但電池本身是無法儲存電能的,電池內(nèi)部的電解液只能儲存化學(xué)能,動能回收系統(tǒng)內(nèi)的電能會進一步轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,從而儲存在電池組內(nèi)部。

而需要釋放動力的時候,其轉(zhuǎn)化方式也與動能回收的方式基本上相反,將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,再將電能轉(zhuǎn)化為動能。

上述過程只是簡單闡述動能如何進行轉(zhuǎn)化的過程,而混合動力車型的動能轉(zhuǎn)化并沒有所想象的那樣簡單,其轉(zhuǎn)化方式還有很多,例如在引擎運轉(zhuǎn)時,一部分動能也會轉(zhuǎn)化為電能,儲存在鋰離子電池組當(dāng)中。

由于動能回收系統(tǒng)及飛輪組在大部分時間下均處于工作狀態(tài),所以當(dāng)駕駛者需要加速時,飛輪及動能回收系統(tǒng)中尚未轉(zhuǎn)化為化學(xué)能的部分會通過電動機轉(zhuǎn)化回動能,用于車輛加速。

事實上,混合動力車款在設(shè)計研發(fā)時,并非只是在內(nèi)燃機動力的車款上增加一套系統(tǒng)那樣簡單,需要在有限的空間內(nèi)增加整套系統(tǒng),對于車輛的重心以及動力特性都需要重新設(shè)計和測試。

從嚴格意義上來講,推出一款以純內(nèi)燃機動力車型為基礎(chǔ)的混動車款,與重新研發(fā)一款新車型差別不大,需要受到很多空間方面的制約,并且在設(shè)計和測試過程中,需要考慮內(nèi)燃機部分與電驅(qū)動部分的兼容性,不僅動力結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,電子程序也極為繁瑣。

審核編輯 黃昊宇

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