如何在雪佛兰Volt上优化节能减排?,

以雪佛兰Volt为例,一篇文章讲清楚电机在混动汽车中的作用


雪佛兰Volt的电力驱动系统包括两个电动机:一个主电动机MGB和一个发电机/电动机MGA、三个离合器以及一个行星齿轮组,这个行星齿轮装置能够降低电动机的总转速,从而提高车辆整体行驶效率。

这一配置能减少车辆行驶在高速公路上的电池损耗

其中主马达的最高输出功率为111kW,最大扭矩为370N·m,兼做发电机的辅助马达为55kW,(微信公众号:驱动视界),根据行驶工况的不同,它可以进行动力输出或者反转为电池充电。

▼雪佛兰Volt混动结构布置图

雪佛兰Volt在纯电动模式下,依靠车载的16千瓦时锂电池所储存的电量,可以行驶最高80公里,实现零排放和零油耗。

当电量快要耗尽时,依靠一台1.4L增程发电机带动主发电机产生电能,然后驱动车辆,增程行驶里程最高可达490公里,使其最大总行驶里程达到570公里。

纯电动模式1(单电机驱动):

在此模式下主电机MGB直接驱动车轮使汽车运动,对应于中低速转矩要求不高的路况。

此时,辅助电机MGA和发动机处于不工作状态。

另外,在车辆下坡或者行驶制动时,辅助电机MGB充当发电机回收能量。

▼动力传递如下图红线

纯电动模式2(双电机驱动):

在此模式下由主电机MGB和辅助电机MGA直接驱动车轮使汽车运动,相对于纯电池驱动模式1提供更大的输出。

此时发动机处于不工作状态。

另外,在车辆下坡或者行驶制动时MGB充当发电机回收能量。

▼动力传递如下图红线

混动模式1:

在纯电动模式1的基础上,发动机介入,发动机通过通过MGB(主电机)和行星齿轮系驱动车轮使汽车运动。

此时发动机通过MGA(辅助电机)给电池充电。

即:主电机工作,发动机驱动车轮的同时,通过辅助电机给电池充电。

场景需求:当电池电量不足或主电机扭矩已经不能满足加速或爬坡需求的时候,发动机点火介入,一方面驱动车轮提供更大扭矩,另一方面给电池充电。

动力源:主电机+发动机的一部分,发动机的另一部分功率用作发电和充电。

▼动力传递如下图红线

混动模式2:

在上述模式1的基础上,发动机断开与辅助电机MGA的连接,不再给电机发电,发动机把扭矩全部提供给车轮使汽车运动。

这种模式下,发动机和主电机MGB一起提供扭矩驱动车轮。

同样,在车辆下坡或者行驶制动时MGB充当发电机回收能量。

场景需求:在电池不缺电、主电机动力不足以加速或爬坡的情况下,发动机把全部动力都用来驱动车轮。

即:发动机断开与辅助电机的连接,辅助电机不再工作;发动机的动力都用作驱动车轮,并且主电机也驱动车轮。

此时动力源是发动机全部+主电机。

▼动力传递如下图红线

混动模式3:

在混动模式2的条件下,电机MGA参与进来提升了额外的扭矩助力。

同样,在车辆下坡或者行驶制动时MGB充当发电机回收能量。

即:发动机的动力都用来驱动车轮,并且主电机和辅助电机也都输出扭矩驱动车轮。

场景需求:电池不缺电的情况下,如果主电机和发动机仍不能满足加速和扭矩需求,辅助电机也参与进来。

动力源;发动机+主电机+辅助电机

▼动力传递如下图红线

从上述分析可见,从模式1到模式3,动力源越来越多,驱动力越来越大。

可以总结成一个表如下:

关于发动机和主电机的比较,下面一句话就可以说清楚:

1.4L自然吸气发动机无论是功率还是扭矩输出都无法和111千瓦、368牛米的强劲主电动机比拟。

所以我们看到,上述的2个电动模式和3个混动模式中,主电机都是必不可少的,都是在工作的,因为缺他不可。

另:关于雪佛兰VOLT和丰田普锐斯混动的差别,这里没写;而且具体行星齿轮机构以及离合器如何具体运行的,这里也没写;不是没有资料,而是不想一次堆砌太多的东西,内容太多太密集一时消化不了的话,可能会产生厌学情绪,哈哈,并且小编不是一个特别聪明的人,自己的理解和学习能力也有限,我想,只要我们一次学一点点,集腋成裘,总能学到一些东西,与诸位共勉。

2023-12-04

2023-12-04