混合动力电动汽车可以按动力系统结构形式、油电混合度、外接充电能力分类。 一、按动力系统结构形式划分按动力系统结构形式划分,混合动力电动汽车分为串联式混合动力电动汽车、并联式混合动力电动汽车及混联式混合动力电动汽车。 1.串联式混合动力电动汽车(SHEV)串联式混合动力电动汽车的发动机动力必须通过电机才能传递到车轮,其动力系统结构如图12-1所示。代表车型有通用的沃蓝达。
串联式混合动力电动汽车完全靠电机驱动,发动机只负责发电。
2并联式混合动力电动汽车(PHE)并联式混合动力电动汽车的发动机和电机转矩均可直接传递到车轮,其动力
系统结构如图12-2所示。代表车型有本田CRZ、别克君越 eAssist。
并联式混合动力电动汽车靠发动机和电机共同驱动。
3.混联式混合动力电动汽车( PSHEV）混联式混合动力汽车既可实现发动机与电机分别控制,车辆靠电机驱动,也可实现发动机与电机共同驱动,其动力系统结构如图12-3所示。代表车型有丰田普锐斯、丰田凯美瑞尊瑞、雷克萨斯CT200h、比亚迪F3DM等。
二、按油电混合度划分混合度是指混合动力电动汽车中的电机峰值功率占动力源总功率(电机峰值功率+发动机峰值功率)的百分比。
按照混合度数值的大小,可以将混合动力电动汽车分为微混合型混合动力电动汽车、轻度混合型混合动力电动汽车和重度混合型混合动力电动汽车1.微混合型混合动力电动汽车微混合型混合动力电动汽车是以发动机为主要动力源,电机作为辅助动力,具备制动能量回收功能的混合动力电动汽车。微混合型混合动力电动汽车的混合度小于10%,节油率为5%~8%。
仅具有停车怠速停机功能的汽车也可称为微混合型混合动力电动汽车。
微混合型混合动力电动汽车功能示意图如图12-4所示。它是在传统汽车基础上增加了怠速停机功能。
2.轻度混合型混合动力电动汽车轻度混合型混合动力电动汽车主要采用集成启动电机(ISG),是以发动机为主要动力源,电机作为辅助动力,在车辆加速和爬坡时,电机可向车辆行驶系统提供辅助驱动力矩,补充发动机本身动力输出的不足,但不能单独驱动车辆行驶的混合动力电动汽车。轻度混合型混合动力电动汽车的混合度大于10%,可以达到30%左右,目前技术比较成熟,应用广泛。本田汽车公司旗下的 Insight、Accord和Civic混合动力电动汽车采用并联式结构的轻度混合动力系统。
轻度混合型混合动力电动汽车功能示意图如图12-5所示。它是在传统汽车基础上增加了怠速起停、加速助力、制动能量回收和行驶(巡航)充电功能;在城市循环工况下节油率可以达到20%~30%,目前技术比较成熟,应用广泛。
3.重度混合型混合动力电动汽车重度混合型混合动力电动汽车是以发动机和/或电机为动力源,且电机可以独立驱动车辆行驶的混合动力电动汽车。重度混合动力系统一般采用200V以上的高压电机,混合度大于30%,可以达到50%以上,在城市循环工况下节油率
可以达到30%~50%。
重度混合型混合动力电动汽车的特点是动力系统以发动机为基础动力,动力电池为辅助动力。采用的电机功率更为强大,完全可以满足车辆在起步和低速时的动力要求。因此,重度混合车型无论是在起步还是低速行驶状态下都不需要启动发动机,依靠电机可以完全胜任,在低速时就像一款纯电动汽车。在急加速和爬坡运行工况下车辆需要较大的驱动力时,电机和发动机同时对车辆提供动力随着电机、电池技术的进步,重度混合动力系统逐渐成为混合动力技术的主要发展方向。丰田普锐斯混合动力汽车就是混联式结构的重型混合动力系统。第三代普锐斯 Hybrid采用的电机峰值功率达到60kW,峰值转矩达到20N·m,足以驱动汽车进行中低速行驶。
重度混合型混合动力电动汽车功能示意图如图12-6所示。它是在传统汽车基础上增加了怠速起停、加速助力、制动能量回收、行驶(巡航)充电和低速纯电动行驶功能。
三、按照外接充电能力划分按照是否能够外接充电,混合动力电动汽车可分为外接充电型混合动力电动汽车和非外接充电型混合动力电动汽车。
1.外接充电型混合动力电动汽车外接充电型混合动力电动汽车是一种被设计成在正常使用情况下从非车载装置中获取电能量的混合动力电动汽车。插电式混合动力电动汽车属于此类型。
插电式混合动力电动汽车是可以利用电网对动力电池充电的混合动力汽车如图12-7所示。它可以使用纯电模式驱动车辆行驶,且纯电动行驶里程较长;
电能不足时,车辆仍然可以用重度混合模式行驶。插电式混合动力系统的电机功率比纯电动汽车的稍小,动力电池的容量介于重度混合动力系统和纯电动车辆之间。
2.非外接充电型混合动力电动汽车外接充电型混合动力电动汽车是一种被设计成在正常使用情况下从车载燃料中获取全部能量的混合动力电动汽车。油电混合动力电动汽车属于此类型。
油电混合动力汽车是非插电的混合动力汽车,动力来源主要是发动机,电机只是一个辅助动力源,纯电续航能力小。图12-8所示为凯美瑞油电混合动力电动汽车。
油电混合动力汽车的电池容量很小,仅在起/停、加/减速的时候供应/回收能量,不能外部充电,不能用纯电模式行驶,属于节能汽车;插电式混合动力汽车的电池容量较大,可以外部充电,可以用纯电模式行驶,电池电量耗尽后再以混合动力模式行驶,属于新能源汽车。
常规混合动力电动汽车技术成熟,插电式混合动力电动汽车是发展重点。
