一种增程式电动汽车动力系统能耗分析.pdf

电动汽车，尤其是增程式电动汽车，是应对环境问题和资源枯竭的解决方案之一。这种类型的汽车以其零排放、低能耗和低噪音的特点，成为新能源汽车领域的热门选择。然而，当前纯电动汽车面临的主要挑战包括续航里程短、电池成本高昂以及充电时间长。增程式电动汽车作为过渡车型，旨在解决这些问题，它结合了燃油汽车的续航能力和电动车的高效特性。 增程式电动汽车的动力系统由增程器系统、动力电池和驱动系统构成。增程器系统包括发动机、发电机和GCU（发电机控制器总成）。在车辆启动时，动力电池通过GCU驱动发电机启动发动机，随后发动机进入发电模式，为驱动系统供电或为动力电池充电。驱动系统则由减速器、驱动电机和MCU（电机控制器总成）组成，负责接收增程器或动力电池的能量来驱动车辆，并在制动时回收能量为电池充电。 在这款增程式电动汽车中，通过能耗分析发现，发动机和发电机的高效工作点转速不匹配。发动机的高效区间位于低转速，而发电机则在高转速下效率最高，这导致发电机的高效工作区间未能充分利用。为解决这一问题，提出了在发动机和发电机之间加入变速系统，调整发动机转速，以确保两者都能在高效区域内工作。 引入变速系统后，发电机的高效工作区得到了充分利用，显著提高了增程器发电系统的效率。这不仅降低了整体能耗，还提升了车辆的续航里程，具有重要的实际应用价值。具体来说，通过分析发动机的万有特性曲线，选择了五个工作点，对应不同的输出功率，确保发动机始终工作在高效区间。平均燃油消耗率为252 g/kW·h，展示了良好的燃油经济性。 在驾驶模式方面，增程式电动汽车有两种模式：纯电模式和增程模式。当电池SOC较高时，车辆以纯电模式运行；当SOC低于设定值时，增程器启动，发电机将发动机产生的能量转化为电能，供给驱动电机并为电池充电。在需要大功率输出的工况下，电池和增程器会协同工作，以满足车辆性能需求。 增程式电动汽车通过优化动力系统，尤其是解决发动机和发电机转速匹配问题，可以有效提高能效，降低能耗，延长续航里程。这种技术改进对于推动新能源汽车的发展具有积极意义，有助于实现更加环保和可持续的交通方式。