五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】谈谈油电混合动力汽车 -- 北田

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家园 二, 实战篇。

说了那么多理论,还是用个例子来说明油电混合动力比常规动力的优势。

假设每天俺要开着俺的老CARMY上班,行车时间约40分钟,其中5分钟开出小区,10分钟在 local,10分钟在HIGHWAY上飞驰,5分钟被堵在HIGHWAY, 下来后再堵10分钟到公司。

CARMY参数: 发动机2.4l.I4,

动力性能:

1, 怠速700 rpm,

2, 最大转矩时的转速 Te=187NM/4400rpm,

3, 最大功率时转速, Pe= 110KW6000 rpm

4, 最佳燃油效率的转速范围是 2800-3100 rpm.

看看老CARMY的发动机是如何工作的。

五分钟行驶在小区内,时速不到20KM/H,发动机转速700-1500RPM,有三个STOP。

十分钟在LOCAL,时速60KM/H,发动机转速2200RPM,有一个红灯,不一定停。

十分钟在HIGHWAY,时速100KM/H,发动机转速3000RPM。

五分钟堵在HIGHWAY,时速40KM/H,发动机转速2000RPM

从HIGHWAY下来,再堵十分钟到公司,差不多是爬过去,一脚油门,再一脚刹车,时速10KM/H,发动机基本上处于怠速。

所以在整个行驶过程中,发动机只有1/4时间处于最佳燃油状态。其于的30分钟,有十分钟是怠速,效率最低,十分钟20-40KM/H,效率很低,十分钟,车速在60KM/H,效率稍高一点。理论油耗与实际值的差别可想而知了。

再换一辆PRIUS开,与CAMRY对比一下过程,

PRIUS启动后,在低于40KM/H的状态下,以纯电机驱动车辆,在小区行驶。每次在STOP前刹车,动能回馈电池。如果电池电量不足够,发动机马上给电池充电, 并处于最佳燃油效率状态,4200-5000RPM,随后关断。

十分钟在LOCAL,时速60KM/H,此时驱动由电机与汽油机间隔驱动车辆,能量管理设备会调整电机与汽油机输出功率分配,使汽油始终处接近最大功率运行状态,基本上以最佳燃油效率运行。

十分钟HIGHWAY,汽油机完全以最大功率运行,并且始终处于最佳燃油效率状态。如遇高加速或长上坡时,电机辅助汽油机运行。

五分钟堵在HIGHWAY上,电机运行,汽油机关断。

十分钟爬在到公司的路上,纯电机运行,汽油机按需要启动充电,并始终在最佳燃油状态。

整个四十分钟运行过程,汽油机的燃油效率始终处于最高状态,而在PWM与双闭环系统控制下,电机运行效率可>90%。

刹车能量完全回馈电池,刹车时,汽车的动能会通过发电机以电能方式存储在电池中,然后在下次加速时提供给电机,比机械式刹车能量通过摩擦,完全转化为热能浪费掉要节省。所以燃油总效率要比常规动力高得多。

这里还没有更细致比较加速过程,这一过程中,CARMY 加速时,汽油机负载是整个车辆的加速负载,由于汽油机的低速低转矩,必须由传动齿轮箱不断切换变速比来维持相应的转矩,所需时间长。而PRIUS的汽油机加速时几乎是空载,电机利用低转速高转矩特性完全承担车辆加速负载。所以这一过程比CARMY短得多,燃油消耗自然更少。

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