主题：谈F3DM技术特点, 兼谈Volt 和Prius -- 积吉
家园 对不起，是我看贴不细
家园 续 前面讲过电动车最重要的是电池系统和传动系统。电池系统目前领先的是比亚迪。通用所用的电池是别的公司提供，以前是A123，据说其电池价格太贵，现在要换成LG。丰田Prius用的是镍氢电池，他们在消除电池记忆性上下过苦功，在北美电池是十年的质保。另外，几家日本大公司正在联合攻关车用动力电池。不怀疑他们的技术但我敢肯定其价格是大问题。这里罗嗦一句：比亚迪技术比非最好，但其成本控制，量产能力绝对一流。它把现有技术市场化挣到大钱，然后把现有最新技术借鉴过来改造一下以降低成本又可拿去挣钱。当然比亚迪在个别技术上还是领先的。这就是做企业和做研究的区别。
比亚迪的F3DM传动系统上文已讲过。通用的Volt已在我的另一帖中叙述过链接出处就是一个电动车备一个发电机给电池充电，然后用电机驱动。它是电池技术不过关的替代方案。这里要讲丰田Prius的传动系统。波波粥的混合动力系列也有介绍链接出处。我就补充一下最精彩的行星齿轮机构。
外链图片需谨慎，可能会被源头改原理很简单：发电机带动太阳轮（sun gear），发动机带动行星轮（planet gear carrier），电动机与外环（ring gear）相连。同时，电动机的输出轴直接与传动轴连接。2台电机和发动机以不同的转速的和转向搭配就能实现任意输出速度和驱动模式。这个设计非常巧妙，它的机械结构非常简单。1.起步和倒车时一般只使用电动机，这样就避免了发动机在低转速时的低功效。既行星轮不动，太阳轮和外环动。而发电机则无扭矩的反向旋转。2.加速时发动机启动，同时发电机和电动机同向旋转，这样就能获得极大的扭矩。3.高速行驶时只有发动机提供动力。发电机不动。在电池电力不足时，发电机也可以进入发电模式。而在高速下坡时，发动可以被关闭。4.刹车时发电机反转，进入发电模式。再看看它的效果图
外链图片需谨慎，可能会被源头改这就是该车100公里耗油约4.4升原因。比亚迪的F3DM因发动机不直接驱动车轮就回避了丰田的专利壁垒同时也简化了系统。再者，行星齿轮机构运用起来也不是那么容易的。Prius是通过复杂的电子控制来运行这个模式的。高速行驶是Prius的弱项，因为这时两台电机几乎没有作用，而发动机又不够强大。比亚迪的F3DM在高速行驶时特别是长途高速行驶时也有功率不够强大的问题。毕竟发动机只有1.0升。
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家园 上花 据悉，通用的电池使用哪一家还没有定论。给通用提供电池的公司的高层,目前正在美国国会游说，因为现在涉及政府投钱救市(汽车行业)的问题，如果通用使用韩国产品，本土公司可以以"纳税人"的身份讨个说法,可能会寻求政府干涉.
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家园 送花得双宝 恭喜：你意外获得【通宝】一枚
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家园 这个变速箱我是最猜不透了 丰田的那个行星齿轮方案有专利吗？BYD不能用？如果BYD没有变速箱怎么实现高速和低速驱动下的内燃机参与呢？
难道说，低速下内燃机禁止参与？——也不是不行。
简单为主。第一步先检验充电和电池技术，这是核心技术。
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家园 比亚迪的模式的确可以不用变速箱的 对0-100公里怎么可能不用变速箱的问题，我是这样理解的。
1、实际上比亚迪说的最大功率应该是有限制条件的，应该是只有在80公里以上速度条件下才能发挥总功率125KW的。一般来说以比亚迪的模式，应该在60公里以下，都是只用电动机的，但是如果非要用汽油机，也是可以的，只是低速效率低罢了。
2、这又分为两种情况，
A、 MG1 和MG2 共同作为电动机，最大功率75KW，用于起步等需要高功率或高扭矩的情况。
B、 MG2 做电动机，其他的休息，最大功率50KW，用于巡航
C、 MG2 做电动机，汽油机给MG1充电但并不直接输出动力，这种情况下为纯串联模式，汽油机最大功率25KW用于MG1发电给MG2多余的电力用于电池组充电，整车输出功率最大50KW。但是这种方式的优势区域应该是繁忙道路平均输出功率小余25KW的情况。
D、汽油机、MG1、MG2串联到一个轴上输出，这种模式又分为几种情况，可以是全动力输出最大功率为125KW，也可以是汽油机输出50KW，MG2根据需要补充剩余的动力以保持高速，还可以是汽油机输出50KW，保持一个巡航速度（比如80KM），汽油机多余的功率通过MG2发电给蓄电池充电。
从这里面可以看出比亚迪的DM是灵活性很强的模式，远超过普锐斯
另外楼主的比亚迪模式的图少了一个离合器，发动机和MG1之间也是有一个离合器的
具体的大家可以去比亚迪网站上看看 外链出处
家园 呵呵,你把汽油机想得太简单了吧 汽油机的功率是和转速线性挂钩的,高功率输出必然需要一个高的转速,输出低功率时就不可能上到高转速,即使靠其他动力来达到高转速,实际效果却是汽油机会拖后腿产生所谓engine break的效果.所以如果你想汽油机保持50KW的输出,且他和车轮有直接的联系的话,车速就只能在一个不大的范围内变动.想在大速度范围汽油机动力输出到轮,变速箱是一定绕不过去的.这里还没有谁能吹自己比丰田先进灵活的.
家园 你需要多学习，而不是下结论 1、F3DM 的发动机和驱动轴可以断开的，断开情况下，发动机只用于发电。
2、把发动机和驱动轴刚性连接的情况，一般就是在有利的车速范围内。
这样解释你明白了吗？
家园 既然这样,那他的灵活性如何比prius呢? 说到底,F3DM是需要离合并且只有1个固定档位,这个系统只有特定速度/功率范围内发动机才能直接输出动力到轮.而prius可是发动机在任何速度下都可以根据需要加入或摘出动力系统的.
家园 那我们具体对比下F3DM和普锐斯 说到底,F3DM是需要离合并且只有1个固定档位,这个系统只有特定速度/功率范围内发动机才能直接输出动力到轮.而prius可是发动机在任何速度下都可以根据需要加入或摘出动力系统的.你说的对F3DM就是这样的一个系统。不过F3DM还是比普锐斯先进，因为
1、普锐斯在低速下，一般也是不用汽油机的。否则燃油效率会下降。
2、普锐斯的电动机功率是50KW，F3DM电动机功率是75KW，这决定了低速情况下，F3DM的功率特性好于普锐斯（当然这是在电池有电的前提下）。
3、如果如果不考虑燃油消耗，F3DM发动机在大部分速度范围内也是可以直接输出动力的。打个比喻，40KM的时候用五挡虽然效率低但是也不是不可用（当然40KM一下最好还是不要用了）。
F3DM的方式在有足够强的电池情况下，不论是动力性能还是节油潜力都是高于普锐斯的。
另外你需要注意的是普锐斯及时用了50KW的电动机还使用了CVT变速箱，这虽然提高了对速度的适应性但是提高了成本，系统也远不如F3DM的简化。
我们再做个对比
低速段动力： F3DM 75KW电机 普锐斯 50KW电机+57KW汽油机+CVT变速箱。
高速段动力： F3DM 75KW电机+50KW汽油机 普锐斯 50KW电机+57KW汽油机+CVT变速箱。
从低速段来看，普锐斯的动力性能应该超过F3DM，不过应该差距不大，因为F3DM的75KW电机在低速段不论是扭矩还是功率都足够了，这可以从F3DM 10.8的加速时间可以看出来，不过我奇怪的普锐斯的加速时间是11.X秒，实际上慢于F3DM。
从高速段来看，F3DM的总功率高于普锐斯电机功率也高于一些功率响应应该好一些，但普锐斯多一个变速箱对速度范围的适应性应该稍好一点。因此普锐斯的高速性能应该会好一些。但F3DM的加速性应该略强一些。
从这上面看F3DM性能与普锐斯基本是各有所长，但是考虑到F3DM节省了一个变速箱1个复杂的行星齿轮系统，不能不说是更简单先进的系统
另外，F3DM的大电池和可充电特性就远远领先于普锐斯了。
家园 谢谢您的分析，但我考虑到一个极端情况 如果有人驾驶F3DM先在全电动的状况下耗掉50％的电，然后又在高速上连续的以150码的速度行驶一段路程而几乎耗尽全部电量（基因突变--试驾比亚迪F3DM一文中有此情况外链出处）。这时突遇路况车速需降低到5公里每小时，而后又进入正常驾驶。如果离合器只有1个固定档位，在没有电力的辅助下如何把车加速到100公里以上，要知道这是在高速上。
家园 这种情况需要由软件系统来避免，但即使没有电也能应付 如果有人驾驶F3DM先在全电动的状况下耗掉50％的电，然后又在高速上连续的以150码的速度行驶一段路程而几乎耗尽全部电量（基因突变--试驾比亚迪F3DM一文中有此情况链接出处）。这时突遇路况车速需降低到5公里每小时，而后又进入正常驾驶。如果离合器只有1个固定档位，在没有电力的辅助下如何把车加速到100公里以上，要知道这是在高速上。电脑控制系统的作用就是避免这种情况。
1、电脑系统在电量小的情况下，就可以尽可能的充电了。尤其是上面上的电量接近耗尽的情况，汽油机会迅速开始充电，就算是150码的情况下，汽油机没有剩余功率，那么在车速下降后，其实只需要几分钟就能充够足够加速的电能。
2、就算是在极端的情况下，电池几乎没电了速度又很低那怎么办呢？很简单汽油机带动MG1发电，这时候发电功率是25KW，25KW的电功率驱动汽车，已经足够到100码的速度了（比亚迪的数据100码需要的功率是20KW）。当然由于没有电池辅助加速的时间会稍长，但是实际上电池不会一点电也没有，另外前面你说的这个过程至少能充满加速这个阶段的电能需求。
3、不过说道一台25KW的电机把1.5T的车加速到100码，可能是有点费劲，不过也要好于夏利和奥拓的表现把。另外这个时候多少也应该有一部分电池的电力辅助的，应该问题不大。
家园 大部分同意您的观点 但把汽油机、MG1、MG2串联到一个轴上输出可能逃不出行星齿轮专利。简单的说：怎样把汽油机连到驱动轴上，变速箱或行星齿轮。不过我还没明白125kw 的最高功率是怎样的工作状况。不过从10.9秒的0到100km/h启动速度来看最高功率远小于125kw.
发动机和MG1之间确实有一个离合器，这也是我为什么给出两张原理图的原因。在专利原理图上有这个离合器。