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聊聊增程式电动汽车

 昵称2472300 2016-03-22

    增程式电动汽车(E-REV - Extended Range Electric Vehicle)这个品类,其实在业界量产的很少,这里来聊聊其问题根源还有兼谈插电式混合动力的某些困境问题。

   我们选了几台车:

  • BMW I3纯电版本

  • BMW I3增程版本

  • GM Volt2 增程式混合动力

  • Toyota Prius 插电版

    我们再细致的把这些车的参数进行汇总和分析

  1. 在纯电工况下,I3的BEV由于车重和效率问题,其百公里的耗电量是最低的,达到了100英里27度电。

  2. 在混动工况下,串联式的I3BEV就出现了较大的问题了,39的MPG,比之Volt2差了很多,比Prius PHV的50就更差了一些

    1. 串联的效率,如I3的发动机=》电池(维持SOC) 驱动车辆的效率不是想象的那么高

    2. 为了达到前半程完全不用发动机的PHV才算得上是增程式混合动力,这样付出的代价其实也不小,电池小了,对满足高速和低速工况的要求挺高的,这类的电池既要满足高功率输出,又要满足能量密度的要求

  3. 某种程度上,小电池(10kwh)的插电式混合动力,带给用户的体验会有些怪异,类似Prius PHEV的设计已经到了极致,几乎没有纯电的里程,对客户而言

    1. 充电与否关系不大

    2. 省钱有限,用户很难区分到底插电之后,用电不用电有区别


所以架构上,我们把几个车罗列一下,就能得到比较有趣的架构了

1)BMW I3 REV 

   发动机通过发电机 整流部分的电气连接,来发电驱动车辆。这个时候的电池的SOC的控制是最为苛刻的,能量的需求分几部分(车辆驱动 HVAC 低压电气),如果SOC高了,这个电力转换的效率其实很低;SOC维持的低了,在需要高功率的那个区间,供给就不够了。

比之单纯的BEV,在能量管控和功率管控上,需要平衡燃油经济性和控制的简易度,甚至是电池的寿命。


2)GM Volt2 

   感兴趣的可以查看SAE的论文


3)Toyota Prius PHV

      这里丰田的工程师在样品阶段采用三包分开,电动和HEV的模式。这种先串后并的模式带来了很多的困难。


   所以,后面都改成了14串成一个module,然后分四个module进行串联,虽然带来挂个电池包大一些。总的来说,丰田对于此车的设计,是将混动的工况看成了较大的比重,所以对于SOC的稳定点,比别的车要高一些。重点是保证车辆的HEV的工况。


 具体工况的数据对比,可以参考INL的实际测试数据一项项对比。

  总的来看,插电的设计考量,是尽量让用户在不充电的情况下也得到一个比较好的燃油经济性,所以丰田后面不发布这个车的充电数据,所以这里就变成了一个空白区,你拿到了特殊的政策鼓励,但还是完全烧油,既得到了补贴又免除了需要充电的事情,这事就变得特别奇怪了。所以这车到2015年中旬,暂时不卖了,等2016年发布2017款,前面防风把无线充电作为一个标准配置,其实也是强制的把充电的这个事,默默隐含在整个停车行为里面,在小的纯电里程的情况下,真的很难让用户,插啊拔啊的。


小结:

1)为了应对政府的管理和不强迫消费者充电,小电池包的PHEV想要名符其实,必须送用户一个无线充电的包,这个钱其实也是回应补贴。否则不充电的情况下,ZF补贴电池的钱完全没有意义。

2)EREV如果单纯的插电,还不如好好做大电池包,所以从动力系统和电池两个入手,提高纯电和HEV模式下的燃油经济性,其实是个很大的挑战。新能源汽车战略想要做成功,真的不是一朝一夕能做出来的。

3)未来要做新能源车,要做好思想准备,油箱大小可能给限制;混动油耗段可能给限制;电池质量和配置给限制,各种细致的参数全部反映到你的实际产品上,让你生则生,但灭你也没商量。

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