當前,能源與環(huán)境問題的雙重壓力越來越大,純電動汽車因具有節(jié)能環(huán)保的特點而受到各汽車大國的重視。我國也對純電動汽車的發(fā)展給予了政策和財政支持。但是,限制于當前的技術發(fā)展水平,特別是動力電池的技術瓶頸,純電動汽車還有許多方面不能滿足用戶需求。例如,由于純電動汽車續(xù)駛里程短,用戶普遍存在“里程焦慮”問題。為提高電動汽車的續(xù)駛里程,國內外近來將目光投向了增程式電動汽車(Extended Range Electric Vehicle,EREV)。
一、增程式純電動汽車動力總成基本結構
增程式純電動汽車是以提高純電動汽車的續(xù)駛里程為目的,在純電動汽車的基礎上增加增程器而成。它的基本結構由增程器、動力電池、驅動電動機及傳動系統(tǒng)組成,如圖117、圖118所示。增程器通常由發(fā)動機和發(fā)電動機組成,當動力電池電量不足時,通過增程器發(fā)電為驅動電動機提供電能。動力電池和驅動電動機的類型與其池純電動車一致,動力電池電量充足時,為驅動電動機提供電能。傳動系統(tǒng)中可以是各種變速裝置。


二、增程式純電動汽車基本工作模式
由于當前儲能技術的限制,純電動汽車一次充電的行駛里程比傳統(tǒng)汽車少得多。純電動汽車的這一現(xiàn)狀,對于習慣傳統(tǒng)汽車的現(xiàn)代社會,會使人們產生“里程焦慮”而影響電動汽車的使用意愿。研究表明,作為代步工具,大多數(shù)人日常使用汽車的范圍在60km。如果在這一范圍內普遍使用電動汽車,將顯著減少燃油消耗和降低排放。對于40mile以上的距離,則依靠增程器提供能量,大幅提高電動汽車的行駛里程,克服“里程焦慮”。由此,如果不考慮停車和充電過程,EREV的基本工作模式即分為純電動模式和增程模式。
①純電動模式,屬于電量消耗階段。根據(jù)動力電池最佳工作區(qū)間特性,預先設計一個荷電狀態(tài)SOC最低閡值SOCLOW,當電池SOC值處于這個閾值以上時,EREV處于純電動模式。在純電動模式,車輛與純電動汽車一樣,由動力電池提供能量,由驅動電動機提供行駛動力。
②增程模式,此階段屬于電量維持階段。隨著車輛在純電動模式下運行,電池SOC逐漸降低,當?shù)陀谠O定閾值時,如果再繼續(xù)使用電池,將會減少電池的使用壽命。這時,應當啟動增程器,利用增程器發(fā)出的電能提供驅動電動機行駛,同時,多余的部分電能為電池充電,使電池SOC略微增加至預定閾值SOChi,并保持SOC處于前述兩個閉值之間,即滿足SOC1m≤SOC≤SOCh,直至停車充電,將電池充滿,之后車輛行駛時,又進入純電動模式。
某增程式純電動汽車電池SOC的仿真時間歷程如圖2-119所示。從圖119中可以明顯看出前期SOC的下降趨勢,此時車輛處于純電動模式,后期SOC處于波動狀態(tài),表明處于增程模式。
