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文档之家› 汽车电气化的关键技术先进的汽车动力传动系统
汽车电气化的关键技术先进的汽车动力传动系统
hyb rids)采用内燃机系统和电机驱
发动机相比)在多大程度上被用于驱 动汽车前进。以下是常用的三和捐 定级别:微;B(mic ro hyblid):诱 混车的电气部件十分简单。微混±
主要包含一个起膊系统.它能够自
动熄火并且自动重新启动内燃机. 从而减少发动机空转产生的废气排 放,使燃油经济性提高5%一7%. 尤其透台于在人13密度很高路堵 频繁的地区行驶的车辆。然而.若 操作不当.驾驶员可能会感觉起,停 功能十分别扭,而且由于发动机不 断焯火和重新启动.部件的耐久B 也是个问题。 中混(mild hyb rid):中混车 包含更多的电气部件一电池电动 机转换器等。电动机的设计用途 是在提供动力的同时支持和改善内 燃机。车辆匀速行驶、制动或驻车 时.内燃机可以停止I作.再生制 动系统也可以用于帮助电池充目
年中.这些技术将如此普及.以至
化的行业努力的组成鼢.而且社
会对该努力的支持与承诺尚不确 定.所有这一切将越来越复杂。十 分清楚的是.越来越多的博弈方将 参与捷定汽车工业来来几十年的道 路。‘切照目”的时代已经过 去.情况将一天天变得更加复杂。
由于汽车电气化仅仅是臧缓气候变
于’混台。这个术语失去原有的意 义,几乎每一辆轿车和卡车都会采 用特定的电气化系统来增加整体系 统效率并且降低环境影响。 下一步:插电式磊台动力汽车 和“雉。电动车 插电式混台动力电动车(PHEV) 是通过与电网连接给电池充电的混 台动力汽车。PHEV与传统混台电 动车f并联式和串联式)具有相同的 基本动力传动系统结构。PHEV与 传统混台动力汽车之间的主要区别 仅仅在于插电式汽车可与外部电源 连接进行电池充电。 尽管符台插电式混台动力汽 车的定义.譬佛兰Volt事实上介于 PHEV和纯电动车之间。通用更愿意
电池技术:为EV动力传动系统充电 市场对Ev的接受程度的不确定 性很大程度上集中于电池技术的状 况。在EV得到大多数的车主认可 之前+在开发高效安全、成本台 理的大窖量电能储存技术方面仍需 进一步的改进。 对于任何部件尤其是电池而 言.汽车是一个特别严峻的”I作 环境”。截至目前.反复振动、物 理性应力、不规律的充电周期、极 端的温度变化以及适应所有这些状 态并且保持+年或者更长时间的最 佳性能等要求一直让全电动车望而 兴叹。粟用新电池技术的主要考量 在于.如果处理不当,敏感的化学 混台物会迅速造成危险:例如,在
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Key Techs
Advanced Powertrain System
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Automotive Electrization:
十世纪前.汽车工业仍处于 零散无序的状态。无论M企 业经营还是汽车技术的角度,精赢 皆难预科。在早期的汽车中,动力 传动系铳一驱动汽车前进的发动机 与变速器组台一种类形形色色,包
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了内燃机替代品的开发。
便在2008年初美国的汽油价格飙 涨.混合动力汽车的销售量也不过 刚刚超过市场总量的5%。制造商 继续缓慢增加全混车的同时.在越 来越多的车辆上采用徽混技术成为 即将到来的混台动力运动新浪潮。 诸如发动机起/停系统、再生制动 系统等技术具有额外成本相对较 低、工程设计相对简单等慌点.在 监管要求日渐严格的当下能够提供 重要的燃油经济性改善。在未来十
moto r is unde rgoing development and imp rovement
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thus playing
supplemental role to inte rnal combustion engine in the next few decades.eveneventually replacingit
混台动力汽车fseriesi‘Iybridsl中.
生E合动力汽车以来已经取得长足进
步。本文将分析其中—些加速摆脱内
我们确信一点:汽车I业面临的 芎候变化难题并非—个动力侍动系统 解决方寨所能解决。面对世界各地截 然不同的基乇自设施和消费需求,未来 的几十年问需要多种汽车解挟方案。 对于不同的企业和j也域,最终胜出的 创意和产品也各不相同。=十一世纪 的成功汽车企业必须能够满足全球客 户的各种需求。 目前的混合动力汽车 混台动力汽车是使用两种或多 种不同动力源的车辆;通常意义上 的混台动力汽车大多包括一个内燃
行广泛互动与合作方可取得成功。
只有EV容量/行驶里程问题得到解 决,EV才能从整体系统I程的角 度得到真正优化,从而全面改变汽 车的设计、生产和使用方式。 相对于今天的混台动力汽车. 没有内燃机的EV将掇大地简化汽 车动力传动系统的工程设计。一 辆EV只包含五个关键的动力传动 部件电动机、电池组(包括电池 模块、电池)、转换器、电池管理 系统以殛冷却系统。 汽车电气化:毫立断的汽车工生 价值链 大型跨国汽车制造商和世界各 地的新加^者在普爱型EV的开发 方面正在取得重大进展。近期的报 告确认.多款不同形苴的EV将于 未来几年内相继问世,新技术以厦 对能源安全和气候变化的关注推动
机和一十电动机:
驱动车轮前进的装置只有一十,通 常是电动机。在这种情况下.发动 机通过绐电池或电容充电向电气系 统输送电力.或者直接驱动电动 机。在需要强大动力和扭矩时,电
动机可以从电池电容和域发动
机汲取电力。
式.但与完全通过内燃机驱动的车
辆相比,燃油经济性仍旧可以提高
15%
最常见的jE合动力汽车f即丰田 Prius、本Nlnsight通用双模式混 台动力汽车)采用并联式;&台动力
万方数据
Key Techs
on
Automotive Electrization:Advanced Powertrain
System墨躅
台使传动系统具有更大的灵活性, 但可能使车辆的成本和复杂性显著 上升。与中混及微混技术相比.全 混具有最大的潜在节能性.是目前 市场上最常见的混合动力类型。 伴随复杂的混台动力传动系统 而来的是特殊部件和成本上升。混 台动力汽车在新车销售中仅占-ii,
Key Techs
on
Automotive Electrization:Advanced Power[rain
System睡酗
新的动力传动技术(包括一度深受青睐
的电动机征在开发和改良.以便在接
下来的几十年中成为内燃机的补充.甚 至也许会最终摇战内燃机的主导地位。
New powercrain technology including
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称瑚为“增程型电动车”(EREV).
因为最初的40英里完全是由电池和
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开舡作.为电池充电。
电机驱动的.随后一个汽油发动机 由于纯电动车《Ev)受制于电池
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汽车电气化的关键技术:先进的汽车动力传动系统
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汽车电气化的关键技术:先进的汽车动力传动系统
与 候变化的影响方面毋无能为力.整 个行业毋在原地踏步。新的动力传 动技术f包括一度深曼青睐的电动 机)正在开发和改良.以便在接下 来的几十年中成为内燃机的补充. 甚!也许会最终挑战内燃机的主导 地位.带领汽车I业真正走出环境 迷局。 近来+机动车电气化成为—个研 1999年投产的本田Insight是最 先实现量产的混合动力汽车。目前 混台动力技术种类繁多,可以满足 不同的运输需求.但没有哪一种混 台动力技术能够应付所有的消费^ 群和动力预期。 并联式混台动力汽车(parallel
尘混(full hybrid)全jE车可以自
构造,同时.汽油/豁自发动机(除
驱动车轮外)具有在必要时给电池 充电的雒力,
根据汽车部件结构的类型.可
内燃机电池或者二者共同驱动。 电池驱动通过一个大型的高容量电 池组来实现二全混车技术包括一个 双动力通道.通过机械和电力的结
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通往汽车电气化之路正在把新 的企业引^现有的汽车工业价值 链.其他行业中的重要利益相关者 也开始关心汽车对奠业务的影响。 像汽车工业这样重要、与全球经济 利害攸关的行业不会在一在之间发 生改变.关于汽车工业的真正发展 之路仍有许多问题尚待癣答。 最重要的问题也许是消费者将 对新产品做出什么样的反应.以爰 拟议的利益和奖励是否足以推动以 社会认可的、具有良好投资回报的 成本进行太规模生产。在不同的地 方,支持日盏庞大的电动车数量所 必需的基础设施的建设得到政府支