电动及混合动力汽车技术亟待突破价格瓶颈

上网时间: 2010年08月31日? 我来评论 【字号: ? ?小】

关键字:混合动力汽车?

中度混合动力汽车

在典型的HEV系统中,使用汽油的高效率内燃机与可重复充电电池一起(图1)向汽车提供动力。内燃机的输出同时馈送给行星齿轮动力分离装置,再由这个装置馈送给交流同步发电机。电池的输出馈送到高压DC/AC逆变器,这个逆变器同时接受发电机的输出并馈送到永磁交流电机,另外有一个电路控制动力系统。

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图1:在典型的混合动力汽车中,高效的燃气动力内燃机引擎和可充电电池为汽车轮胎提供动力。

为满足规定的效率和环保要求,汽车制造商青睐多种不同形式的相对低价的HEV技术。带式交流发电机启动机(BAS)系统便是其中一种即将迅速流行的技术,许多人把这种技术称为“中度”混合技术。BAS系统被认为是一种相对低成本的HEV技术实现,可以提供许多好处。

通用汽车公司是BAS系统的积极支持者,认为BAS系统能以稍高的成本实现额外的燃油节省和更少的尾气排放,在主要是城市行驶的条件下可以节省5%至10%的燃油。目前大多数BAS系统仅限用于约3升和6缸或以下的发动机。然而,这样的发动机在今后几年中有望获得快速增长,从而使BAS系统更容易得到采用。

在BAS系统中(图2),电机替代了传统的带式驱动交流发电机和启动机。当发动机运行时,电动机用作发电机,并对独立的36V电池充电。当必须启动发动机时,电动机通过连接的皮带传递扭矩实现启动。BAS系统可以完成发动机的停止/启动、电子机械式发动辅助、反馈制动、大功率发电和其它功能,并且无需对汽车设计进行很大的修改。

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图2:在基本的BAS系统中,电机取代了汽车传统 带式驱动交流发动机和启动器。

BAS系统的具体实现取决于汽车在电机/发电机效率和输出功率方面要求的性能等级。一些BAS系统可能不包含启动电机,在启动发动机时负载会比较重,特别是在天气很冷的时候。与传统的汽油动力内燃机汽车相比,BAS系统一般能将燃油经济性提高10%到15%(大部分是城市路况条件下)。

虽然BAS系统所能提供的好处只有完全HEV的一半,但BAS系统只需汽车制造商增加15%至20%的成本,并且不需要对发动机机舱和底盘作大量修改。不过,装备BAS系统的汽车在高速行驶时没有太大优势。尽管如此,这些系统相对简单的特性使得汽车系统设计师对该技术的应用前景非常乐观。

“在今后5至10年时间内,每辆汽车都将装备BAS系统,因为增加少许成本和复杂性就能提供很多好处。”Argonne国家实验室交通运输研究中心电子工程师Ted Bohn表示。

关于在HEV中使用BAS技术的法规正在美国和欧洲同时展开讨论,并可能于2015年前完稿。德国宝马公司已经在所有HEV车上采用了领先的BAS技术实现。

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相关信息
  • 什么是混合动力汽车
  • 混合动力汽车(Hybrid Electrical Vehicle,简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而发动机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。

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