插电式混合动力（增程式）电动汽车特点及结构优缺点

插电式混合动力（增程式）电动汽车特点及结构优缺点

引用

懂车帝

1.

https://m.dongchedi.com/article/7440473304466588211

插电式混合动力汽车（PHEV）和增程式电动汽车是当前新能源汽车领域的重要技术路线。本文将详细介绍这两种车型的特点、结构及其优缺点，帮助读者全面了解它们的工作原理和技术优势。

插电式混合动力汽车概念及特点

概念

插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）是指可使用电力网（包括家用电源插座）对车载可充电动力电池进行充电的混合动力汽车。纯电动行驶里程更长，也可以以普通的混合动力汽车方式工作。

特点

• 将纯电动驱动系统和混合动力驱动系统相结合，减少有害气体、温室气体的排放，大大降低整车的燃油消耗，提高燃油经济性。
• 无须配备大容量的动力电池，可以大幅降低制造成本有效延长了电池寿命；降低了成本。
• 可利用外部公用电网对车载动力电池进行均衡充电，减少对石油的依赖，同时又能改善电厂发电机组效率、削峰填谷，缓解供电压力。

增程式电动汽车的概念和特点

概念

以电能为主要驱动能源、发动机为辅助动力源的一种兼有外接电源充电和车载自供电功能的电动汽车。

特点

• 可以缩小动力电池的容量，降低成本，且增大了续驶里程。
• 可外接充电，进能源利用率高，结构简单采取电池扩容的方式，增加续驶里程。
• 电能充足的条件下行驶时，发动机不参与工作，采用电机直驱，结构简单。

插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构

根据混合动力系统的混合方式，PHEV的混合动力系统主要分为串联式、并联式和混联式三种类型。

串联式结构

串联式混合动力系统中有两个电源，即动力电池和发电机。这两个电源通过逆变器串联在回路中，动力的流向为串联。

串联式结构的PHEV的优缺点

优点

1. 可控制发动机可以工作在其速度-转矩图的任何点上。
2. 可控制发动机总是工作在最低油耗区。
3. 在电量充足时，能够完全实现零排放。
4. 动力总成的控制策略简单。

缺点

1. 为满足汽车动力性需要匹配较大功率的电动机
2. 在车辆需求功率较大的工况行驶时，动力电池需要高电流放电，电能损耗大
3. 在电量低需要充电时，能量总体损失比较大，转化效率低

并联式结构

并联式混合系统节油率高于串联式系统，一般在25%左右，在一定程度上取代了串联式系统，目前在公交车辆上还有一定应用。联式混合动力系统其中电机既可作为电动机使用，也可作为发电机使用。采用并联式混合动力系统的汽车有两个独立的驱动系统，即传统的发动机驱动系统和电机驱动系统。

并联式插电式混合动力系统主要有以下五种运行模式

• 单电机驱动模式：当动力电池SOC较大且汽车需求功率较小时，车辆由动力电池单独提供电能，驱动电动机从而驱动汽车。
• 单发动机驱动模式：当动力电池SOC下降到一定目标值且车辆需求功率不大时，车辆由发动机单独驱动。此时，电机处于关闭状态。
• 混合驱动模式：当车辆需求功率较大，发动机或电机单独驱动无法满足车辆需求功率时，车辆由发动机和电机共同牵引驱动。
• 行车充电模式：当发动机提供的功率大于驱动车辆所需的功率时，一部分功率直接驱动车辆，另一部分供给电机使其工作在发电机状态，将多余的功率充入电池。
• 再生制动模式：在汽车制动过程中，将一部分制动能量转化为电能并存储在动力电池中，此时电机充当发电机使用。

并联式结构的PHEV的优缺点

优点

1. 发动机和电机都可以直接向传动系统提供转矩，不存在多次能量形式的转换，因而能量损失较小。
2. 并联式结构存在两个动力源，因此可以匹配额定功率较小的电机、发动机，制造成本较低。

缺点

1. 发动机和驱动轮间还是机械连接，因此发动机的工作点不可能总处于最佳区域，发动机效率得不到充分发挥。
2. 需要搭载变速器，且适合搭载自动变速器。

混联式结构

混联式混合系统节油率普遍高于串联式和并联式的系统，一般在40%左右，在乘用车和城市公交车上都有普遍的应用。混联插电式混合动力系统无论汽车的运行工况多么复杂、多变，都能使动力系统工作在最优状态，实现较好的燃油经济性和排放性，在NEDC循环工况下，采用该方式汽车的节油率可达40%。