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标题: 中低速电机驱动，高速发动机直接驱动 [查看完整版帖子] [打印本页]

时间: 2020-11-28 09:28

作者: ABC2019 标题: 中低速电机驱动，高速发动机直接驱动

中低速行驶，特别是市区堵车走走停停工况，发动机直接驱动，油耗高。这种工况，采用电机驱动，耗电量低。即使发动机发电给驱动电机供电，串联驱动有一些损耗，油耗也比发动机直接驱动低。中低速行驶需要的功率不大，配额定功率10多千瓦的增程发电机，持续发电给驱动电机供电或者给电池充电，足以维持电池电量平衡。
高速行驶电机驱动耗电量大，发动机直接驱动油耗比市区低得多。串联驱动，油耗比发动机直接驱动高，并且，需要配较大功率发电机，才能维持电池电量平衡。

中低速采用电机驱动，倒车电机驱动，取消中低速档位和倒档，发动机只保留一个直接驱动档位，也就是一台自动离合器加上减速齿轮即可，变速箱大幅度简化，降低重量和成本。

高速以及中速行驶顺畅时离合器结合（发动机转速高于1500转，大部分时间工作在2000~3000转的高效率转速区间），发动机直接驱动为主。有富余动力发电给电池充电维持电池电量，大油门提速电机驱动。发动机始终工作在高效率转速和功率区间。

电池电量在SOC附近波动，中高速发动机直接驱动为主，电池电量储备起来，电池电量高于SOC也不去积极用电消耗掉，除非电池电量高于70%，才在小功率驱动，起步和中低速行驶时，比较积极的用电，消耗掉部分电池电量，空出容量空间好回收蓄能。储备的电池电量，主要用于起步和中低速行驶，提速辅助驱动，换挡辅助。满电出发，HEV模式，如果SOC设置为25%，如果基本上都是中高速行驶，发动机直接驱动为主，电机驱动少，电池电量可以长时间高于SOC，跑几百公里电池电量可能都是高于SOC，有充足电池电量储备，避免频繁主动发电充电，损耗造成油耗增加，电池频繁充放电损耗电池寿命。如果频繁起步和中低速行驶，频繁大油门提速，电机驱动比较多，电池电量消耗较大，则电池电量较快下降到SOC附近，或者低于SOC。电池电量高于SOC时，主要利用回收能量充电，避免不必要的主动发电充电，不必要的能量损耗和电池损耗。电池电量低于SOC，利用发动机富余动力主动发电充电，维持电池电量在SOC附近。频繁起步和中低速行驶，大油门提速，应当比较多的时候，电池电量可能低于SOC较多，低得越多，充电越积极，维持住电池电量不会低得太多。行驶顺畅中高速行驶，下坡能量回收，用电少，电池电量快速回升，可能会高于SOC。接近目的地并且可以充电，如果电池电量还比较多，切换成EV模式即可。

混动车短途用电，长途用油；起步和中低速电机驱动，中高速行驶顺畅发动机直接驱动为主，大油门提速电机驱动。发动机和电机优势互补。

有电池作为蓄水池，大油门提速时电机辅助驱动，起步和中低速电机驱动（电池供电，电池电量低于SOC，发动机发电供电，给电池充电维持电池电量），发动机不需要太大的功率扭矩。采用小排量米勒循环节能型轻量化小型化发动机即可。功率储备的事情，交给电池。

起步和中低速以及倒车电机驱动，发动机只需要保留一个中高速直接驱动的档位。例如速比设计成1000转发动机转速对应35公里车速，发动机2000~3000转对应70~105公里车速，1800转对应63公里车速，1500转对应52.5公里车速，3500转对应122公里车速，4000转对应140公里车速，4500转对应157公里车速，5000转对应175公里车速。一个档位，基本上满足中高速行驶发动机直接驱动的需求。发动机功率扭矩不大，大油门提速时，电机辅助驱动就是。

驱动电机如果功率扭矩足够大，转速足够高，设计成一个档位，可以满足陡坡起步和行驶，提速性能，兼顾最高车速160公里以上。
如果驱动电机功率扭矩不大，可以设计成两个档位。低速档满足陡坡起步和行驶，提速性能要求，低速档最高车速120公里左右。高速档最高车速200公里以上，采用高速档，可以降低高速行驶时的发电机转速，降低噪音，降低能耗。有两个档位以后，即使采用功率扭矩不大的驱动电机，也可以把最高车速做到170~200公里，同时兼顾起步和陡坡行驶扭矩需求。
中高速行驶时，运动模式下，驱动电机可以始终挂档，动力随叫随到。节能和舒适模式下，不需要驱动电机驱动时，可以摘空挡，发动机直接驱动，减少驱动电机反拖损耗。需要驱动电机驱动或者制动回收能量时，驱动电机在零点几秒内完成同步和挂档，参与驱动和能量回收。

一台自动离合器，发动机和驱动电机都是减速器，结构最简单。
驱动电机增加成两个档位，要增加几个齿轮和一套换挡齿套和换挡拨叉等机构，增加复杂度和重量。实现同样的性能，可以降低对驱动电机功率扭矩要求，可以降低驱动电机转速，降低噪音，降低能耗，降低磨损。
驱动电机设计成一个档位，还是两个档位，看怎么取舍了。实现起来非常方便，共用自动离合器的液压机构，采用成熟可靠的手动挡换挡拨叉和换挡齿套，换挡时，驱动电机主动调速快速完成同步。

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