混合動力汽車原理中的能量轉(zhuǎn)換過程是怎樣的?
混合動力汽車原理中的能量轉(zhuǎn)換過程是這樣的。
能源獲取階段,像汽油從礦井取出,歷經(jīng)生產(chǎn)、運輸成為汽車可用燃料,加注到油箱,這就是WTT過程。
接著能量轉(zhuǎn)換和輸出階段,也就是TTW過程。從油箱到車輪,要經(jīng)過內(nèi)燃機(jī)、電動機(jī)等能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu),再通過傳動機(jī)構(gòu)把動力輸送到車輪驅(qū)動汽車。
油電混合汽車在行駛中會智能切換動力源。車輛啟動和低速行駛時,電驅(qū)動優(yōu)先,能耗低且噪音小。當(dāng)電池電量低于60%,輔助電源系統(tǒng)啟動。常見切換方式如下:啟動和低速時,電動機(jī)提供動力;中高速行駛和加速時,自動切換到油電混合驅(qū)動,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生額外動力支持電動機(jī)運行;制動時,部分制動能量可轉(zhuǎn)化為電能儲存;停車和怠速時,通常切換到純電模式。
目前市場上混合動力汽車分插電式PHEV和非插電式HEV。插電式PHEV需外接電源給動力電池充電,行駛時優(yōu)先用電能,電用完再用燃油;非插電式HEV在行駛中發(fā)動機(jī)啟動給動力電池充電,特殊情況發(fā)動機(jī)和電動機(jī)共同驅(qū)動。
混聯(lián)式混合動力汽車綜合串聯(lián)和并聯(lián)模式,有兩套驅(qū)動系統(tǒng),動力由行星齒輪耦合。發(fā)動機(jī)輸出功率一部分給驅(qū)動輪,一部分給發(fā)電機(jī)發(fā)電,電能可給電動機(jī)驅(qū)動汽車或儲存起來。
串聯(lián)式混合動力汽車,動力系統(tǒng)由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)串聯(lián)組成,發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的能量先被發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能,再由驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)化為車輛動力。
并聯(lián)式混合動力汽車,發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)都是獨立動力源,可同時工作也可獨立輸出動力,根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)動力輸出。
混動汽車還有高效的能量回收系統(tǒng)。車輛減速或制動時,通過電動機(jī)將動能轉(zhuǎn)化為電能儲存于電池,這就是再生制動技術(shù)。而且能量管理系統(tǒng)會根據(jù)車輛狀態(tài)和駕駛需求,靈活切換內(nèi)燃機(jī)與電動機(jī)的使用。電池管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)充放電,精確控制溫度,保護(hù)電池確保系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
總之,混合動力汽車能量轉(zhuǎn)換多樣又智能,能提高能源利用效率,實現(xiàn)出色綜合性能。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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