增程式电动汽车的动力传动系统在组成上与串联插电式混合动力汽车的动力系统相似。特殊之处在于增程式电动汽车的能量传递路线体现出两种动力系统,但是只有一种驱动方式,即电机驱动。不需要非常复杂的电能与化学能的耦合。 在结构上,增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上开发的电动汽车,增程器的布置对原有车辆的动力系统结构影响较小。之所以称为增程式电动汽车是因为车辆追加了增程器,而为车辆追加增程器的目的是进一步提升纯电动汽车的续驶里程,使其能够尽量避免频繁地停车充电。 增程式电动汽车有5种工作模式,即纯电动模式、增程器单独驱动模式、混合驱动模式、制动模式和停车充电模式(1)纯电动模式当动力电池能量充足时,使用纯电动模式。纯电动模式的能量传递路线如图9-2所示,增程器处于关闭状态,动力电池是唯一的动力源相当于一辆纯电动汽车。不同之处是,增程式纯电动行驶里程可以设置的相对较,不必装备大量的动力电池,既降低了成本又降低了整车重量。动力电池的能量应能够满足车辆起步、加速、爬坡、怠速,以及驱动汽车空调等附件的功率需求。
(2)增程器单独驱动模式当动力电池能量不足时,使用增程模式。增程器单独驱动模式的能量传递路线如图9-3所示。在动力电池SOC值降至设定的阈值SOCmin时,增程器启动,发动机根据制定的控制策略运行在最佳的状况,使发电机发电部分用于驱动车辆行驶,多余的电能为动力电池充电当动力电池电量恢复至充足时,发动机又停止工作,继续由动力电池驱动电机,提供整车功率需求。
紧急制动时,一旦车辆的制动负载功率超出电机再生制动功率的上限,为了保护蓄电池组、限制其输入功率,此时摩擦制动器参与工作,与电机再生制动协同提供车辆的制动功率需求。制动模式的能量传递路线如图9-5所示。再生制动可以将车辆的动能转化为电能储存在动力电池中,以供车辆驱动使用,提高了整车能量利用率。在再生制动情况下,电机以发电状态工作,回收的制动能量储存在动力电池中。
(5)停车充电模式停车充电模式的能量传递路线如图9-6所示。停车时动力系统全部停止,此时通过车载充电机连接外接电网对动力电池进行充电,以备下次行车使用。此模式是保证车辆大部分时间以纯电动方式行驶的基础,可减少燃料发动机的使用频次,能够显著降低车辆的行驶成本以及减少车辆的污染物排放。
