yulzhu

电子技术应用专栏作家——芝能汽车。紧跟技术创新,助力行业发展。

EREV的驱动系统

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以前写过一篇文章VOLT的Powertrain系统(图片版),在上面叙述的文字介绍一直没有兑现。烟烟加班回家遥遥无期,正好整理一下思路,对此抱着学习的目的去看看这个驱动系统的情况。

参考的文献可以看看这里

Electric Drive Unit [.doc]

中文的版本

注:英文版本图片未压缩,文件较大





我把里面的四张清晰的图,整理了一下(电动低速,电动高速,增程低速和增程高速)

对于某些对于其驱动系统的质疑,有官方的声明雪佛兰Volt电动车:更高的驱动效率

 以上所有的全部为官方材料,我们这里可以对此有初步的了解,接下来整理以上的介绍,将元件与系统进行对应。


里面的两张小图是国内的工程师xd所阐述的,主要是论证发动机是否可以在主发电机不工作的前提下驱动VOLT,这里引用了作为大家理解的一个视角。

离合器有三个C1,C2,C3

在电动模式下面,理解颇为简单

1.低速模式下,离合器C1对Ring Gear进行锁定(防止其发电),由主电动机输出所有功率。

2.高速模式下,离合器C2进行耦合,而C1进行放松,两个电动机同时输出功率,主电动机和Ring Gear一起为中间行星家提供动力,这里提出了两个电机输出功率可以使得功率损耗降低,这是一个比较有趣和精彩的设计。

(汽车所需要的驱动功率是与车速正相关的,前段时间听某位同事科普过,待以后整理)

当电池耗尽的时候

1.低速模式下,离合器C1锁定,由主电动机输出车里所有的功率;但是由于电量较低,C3进行耦合,使得发动机拖动电机2,它作为一个发电机使用。

2.高速模式下,C3继续耦合,而C1放松了。发动机的一部分能量用于发电,有一部分与主电动机一起进行功率输出。这里面是争论的焦点,有份中文材料。 根据电动模式下面的论述,电动机单独进行高速状态下的输出(此时SOC较低,电池电压相对较低),驱动系统的效率较低,如果不采用这种模式,有相当的一部 分的能量是被浪费的(这里的比较为,发动机的全部的能量用于发电;发动机的能量一部分用于发电,一部分通过非直接的方法,官方的叙述为没有直接的机械性联 系(亦即无固定齿轮传动比的联系)这两种方式对于能量的利用率并不相同,特别是在车速变化的时候。因此官方对此解释为:

内燃发动机产生的能量通过Volt经过特殊设计的传动系统进行优化分配,分配的比例将视主电动机和发电机/电动机的运转情况而定,从而获得最高效的驱动比。经过这一高效的动态能量分配,最终可使车辆在高速公路行驶的能量消耗经济性提高10%-15%。

这 里的悖论就在于说,如果做一个完全的电动车,在各种速度下面,发动机的全部能量用来发电,那么燃油效率降低(这应该是由于高速输出的功率与当时的SOC较 低有关,导致电机驱动系统的效率降低)。如果做一些优化,考虑使用非直接的方法进行一部分调整(注意此时一直在发电),那么可以节油;如果不做优化,使用 单独的主电动机驱动,那么势必要多费油。

此时我对作此设计的工程师团队表示理解,他们应该想不到有美国的媒体在challenge他们这样做的结果是导致与Hybrid有了一些共同点,也成为一 点非议,这是我个人的观点。如果因为要做个“纯粹”(完全不借助任何从发动机出来的推动功率)的电力驱动车,车主可能要在长途旅行的时候多出些油费。当然 这对于上下班较近的车主可能没啥关系。

我想最后大部分媒体可能也放弃了EREV与PHEV的思索定义,对提高燃油经济性的理念也表示认同了吧,至少看到了这个消息:雪佛兰Volt沃蓝达驱动系统获2011“沃德全球十佳发动机”殊荣

最近油价又涨了,VOLT的燃油经济性在WIKI上面受到多家机构测试,感觉从混合的角度,每天给其充个8度电,5块钱,其使用成本还是相当低的。由于此车相对价格较高,对此学习和探讨希望对大家有用。