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(fā)動機技術』、『高效率電驅(qū)動技術』、『動力源之間耦合的完備性』、『動力流的動態(tài)控制優(yōu)化算法與技術』、『各工況區(qū)間下的匹配度』等。可能看似比較復雜,所以我們舉兩個簡單的例子。
各工況區(qū)間下的匹配度
這里所說的『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(fā)動機」、「發(fā)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:
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(fā)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(fā)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」主要用于發(fā)電,而非驅(qū)動,驅(qū)動源依靠「發(fā)動機」,導致「發(fā)動機」進入低效區(qū)。
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(tǒng)」這樣的「混聯(lián)式」(定軸/平行軸式)就有著一些結(jié)構優(yōu)勢。比如,在平坦道路上巡航時,「發(fā)動機」的「轉(zhuǎn)速」和「扭矩」之間的關系下圖中(右下角)的黑線所示,顯然并非最優(yōu)解,特別是『發(fā)動機直驅(qū)模式』時,「發(fā)動機」的運行狀態(tài)與最小「BSFC曲線」向較低扭矩區(qū)域分開。
本田i-MMD混動系統(tǒng)提升完備性的作法之一
所以,此時便可通過對「電池」進行充放電來進行「發(fā)動機」負荷調(diào)整,以將「發(fā)動機」工作點固定在高效區(qū)。上圖我主要標注了『assist工況』邏輯,也就是輪端的功率需求逼得「發(fā)動機」要離開高效區(qū)時,「電池」放電,帶動「電機」驅(qū)動,以此來彌補「發(fā)動機」的「功率」,以此保持「發(fā)動機」持續(xù)處于高效率區(qū)間。此外,我們也需要考慮系統(tǒng)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(fā)動機」的高效區(qū)特性和「電機」的高效區(qū)特性進行互補與融合,從而避免「發(fā)動機」或「電機」的工作點落入低效區(qū)。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:
無法使發(fā)動機與電機完全解耦的結(jié)構
1. 無法避免「發(fā)動機」落入低效區(qū)的拓撲結(jié)構:電驅(qū)動系統(tǒng)只能在發(fā)電和驅(qū)動兩個功能之間單向切換,無法同時實現(xiàn)『發(fā)電+驅(qū)動』的功能復用;
2. 無法避免「電機」落入低效區(qū)的拓撲結(jié)構:比如說「純串聯(lián)式」的『增程式混動系統(tǒng)』;
3. 「發(fā)動機」與「電機」無法完全解耦,降低系統(tǒng)能量利用率的拓撲結(jié)構:比如說「單排行星齒輪組」結(jié)構。這也將是我們接下來的章節(jié)需要討論的內(nèi)容,這里就不展開了。
消費者的角度
而從消費者的角度去看,判定一套混動系統(tǒng)的維度,更多地是從『(燃油)經(jīng)濟性』、『動力性』、『平順性』、『NVH』、『保電能力』以及『饋電狀態(tài)下的經(jīng)濟性』和『饋電狀態(tài)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后,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,以上圖為鑒。
按混合動力系統(tǒng)結(jié)構形式的分類
而當我們回看三類『混合動力系統(tǒng)結(jié)構形式』時,就會發(fā)現(xiàn)目前的混動汽車多以「混聯(lián)式」為主。正如上一節(jié)提到的那樣,國產(chǎn)的「DHT」正在慢慢崛起,追溯崛起的背后,我們也會發(fā)現(xiàn),包括比亞迪、上汽、廣汽和吉利等主機廠已經(jīng)在混動系統(tǒng)方面布局了很十多年。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~~