電動車增程式技術發(fā)展探索

王雄 李浪 魯守卿

摘要：在人們的生活中充斥著各種各樣的以電為主要能源的工具，方便著人們生活中的方方面面。而作為人們出行的交通工具，也能將電代替燃油來驅(qū)動行駛，讓人們出行變得更加綠色環(huán)保。

關鍵詞：電動車;增程器;發(fā)展

一、電動車增程式技術的概念

增程式技術是新能源汽車技術中的一種，在充滿電純電模式下迸發(fā)其所有動力性能，一旦在電量不充足的情況下，車載可充電儲能系統(tǒng)無法滿足續(xù)航里程的需求時，車載輔助供電系統(tǒng)就會被打開，為動力系統(tǒng)提供電能支持，從而來增加續(xù)航里程，滿足里程需求。其最核心的動力部分主要由發(fā)動機、發(fā)動機控制器、增程器控制器和電機控制器等五部分組成。

二、電動車增程式技術的原理

增程式顧名思義就是能在原有的基礎上增加行駛里程，所以在電源電量充足的情況下，動力電池開始做功，驅(qū)動電機，使其滿足全車的驅(qū)動要求，在此情況下，發(fā)動機完全處于休息狀態(tài)，當其電池電量消耗到一定程度的情況下，動力電池電量不足時（一般在30%左右）這時候發(fā)動機就會介入，開始運轉(zhuǎn)，發(fā)動機在運轉(zhuǎn)的同時為電池開始提供電量，對其進行充電。在運轉(zhuǎn)一段時間后，電池的電量就會達到一個較充足的狀態(tài)，SOC值一般在80%時，電池管理系統(tǒng)BMS就會出來干預，設定限值，增程器就會在此時停止運轉(zhuǎn)，開始由電池驅(qū)動電機，為整車提供行駛動力。整車控制器（VCU）在此系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，見圖1。

增程器控制器和整車控制器保持著緊密的聯(lián)系，相輔相成，當獲得發(fā)電功率需求時，電腦就會立馬做出反應，通過計算，使ECU和GCU滿足轉(zhuǎn)速和扭矩需求，從而達到匹配動態(tài)工況，并且對其自我診斷，保證系統(tǒng)不出故障，安全穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。當發(fā)動機控制單元接收到增程器控制器的轉(zhuǎn)速指令，就會將這些信息整合處理后，通過控制相應的元件，保證發(fā)動機達到經(jīng)濟性、動力性等方面的要求。當高效ISG電機和電機控制器GCU接收到增程器的CAN總線指令，電機就會實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)速和恒轉(zhuǎn)矩控制，在系統(tǒng)的優(yōu)化下，達到最大的工作效率，系統(tǒng)最高的效率大于96%。

在近幾年的中國汽車市場中，也出現(xiàn)了許多增程式汽車，例如剛剛上市的理想ONE，理想ONE配置了前后雙永磁電機同步電機，該車的最大功率為240kw，最大扭矩為530NM，整車的電池容量為40.5kwh，在滿電的狀態(tài)下，單次純電行駛里程可達180km，雖然單次純電續(xù)航里程還沒有達到很高的水平，也滿足不了一般的長途出行，但是一臺增程式電動車，搭載了一臺1.2T三缸發(fā)動機作為增程器，相當于給這臺車加上了一個充電寶，這樣以來，理論最大行駛里程可以達到了800km，確確實實是一臺沒有里程焦慮的電動增程式汽車，對于一些有里程焦慮的消費者來說，解除了其后顧之憂。

三、電動車增程式技術的優(yōu)點

（一）節(jié)約能源和使用成本。

增程式汽車是基于新能源汽車的基礎上開發(fā)研究出的一種新驅(qū)動方式，減少了動力電池，取而代之的是增程器系統(tǒng)。于是就能在普通純電動汽車的基礎上，節(jié)省40%～60%的電池容量，從而很好地節(jié)約了電池所需要的成本，減少電池容量自然也就減輕了重量，在燃油經(jīng)濟性方面也就有了很大的提高。在增程式汽車行駛過程中，內(nèi)燃機和發(fā)電機可以始終在最佳工況下運轉(zhuǎn)，并且電子控制系統(tǒng)會讓充放電特性達到一定程度上的匹配，讓電池充放電始終處于一個良好的工況下，延長電池的使用壽命，在相同的使用情況下，減少了后期的維修保養(yǎng)成本。

（二）提供更好的駕駛環(huán)境。

增程式電動車在一定程度上可以提高乘客的駕乘舒適性，由于增程式在電量充足的情況下完完全全由電驅(qū)動，那所帶來的噪音就會非常小，傳遞到駕駛艙的噪音更是微乎其微，即使在發(fā)動機介入的情況下，由于發(fā)動機的排量也非常小，所以在駕駛艙內(nèi)也能保持一個很好的隔音環(huán)境。

（三）省去繁雜的技術要求。

增程式電動車技術難度相比較混合動力等一些汽車來說，技術難度相對較低，就是單純的純電驅(qū)動，所以不需要發(fā)動機來介入驅(qū)動系統(tǒng)，也就少了在復雜的模式切換方面下功夫去攻克了。

（四）享受國家政策。

國家大力推崇新能源，在很多大城市限號和搖號的情況下，新能源汽車享受不限號出行和省去搖號的煩心事，在購置時，還能享受一定的國家補貼和免購置稅的優(yōu)惠政策。

四、電動車增程式技術的缺點

（一）工作效率低。

當車輛缺少電量時，發(fā)動機介入時，發(fā)動機為電池提供電量，電池再驅(qū)動車輛行駛，在這樣的過程中，會在一定程度上增加能量損耗，那么工作效率自然也就會下降，所以增程式汽車的效率并不高。

（二）在一定程度上增加損耗。

雖然增程式汽車在純電行駛下有著不錯的節(jié)能效率，減少了燃油消耗率，但是跑長途時，發(fā)動機就會拖著重重的電池組行駛，這必定會增加額外的損耗，油耗就會偏高，在這一點上，也可以說是一個無法避免的缺點，況且增程式汽車說到底還是要在電量不充足的情況下使用燃油，長遠看來，這與國家的綠色發(fā)展，大力發(fā)展新能源汽車的初衷背道而馳。

（三）穩(wěn)定性差。

汽車買來后都會處在不同且復雜的工況下去運行，當面對復雜的工況下，車輛就必須擁有很高的穩(wěn)定性，但是增程式汽車在這一點上還不完善，原因在于增程式汽車有著電池組和發(fā)動機自身復雜的特殊結(jié)構(gòu)，倘若在不良的道路上長時間行駛，可能就會導致兩套配合緊密的系統(tǒng)缺少了默契的連接，在一定程度上就會降低車輛的穩(wěn)定性。

（四）電動車增程式技術的情況和未來發(fā)展。

在我國，車輛已經(jīng)走進千家萬戶，方便大家的出行，但是在方便的同時也帶來了大量的能源消耗，超高的燃油消耗率和廢氣排放也成了制約經(jīng)濟發(fā)展最棘手的問題，新能源汽車于是應運而生。2008年，是我國推出新能源汽車的元年，在一開始，雖然我國很多汽車廠商都推出自己的電動車，但是結(jié)果卻不盡人意，與預期大相徑庭，有著很大的差距，似乎就是一個“魔咒”很難打破，但是通過不斷地摸索和經(jīng)驗的積累，近些年來，已經(jīng)有了起色，開發(fā)出了一些續(xù)航高、產(chǎn)品力強的新能源汽車?？梢娦履茉雌嚨漠a(chǎn)品開發(fā)并不是那么容易的，任何技術都沒有捷徑，需要的是長期的經(jīng)驗和技術支持。

參考文獻：

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重慶交通職業(yè)學院 ?重慶江津 ?402247