發(fā)表于 2011/4/26 前面寫(xiě)過(guò)兩篇文章,幸好由于是學(xué)習(xí)筆記的關(guān)系,話沒(méi)說(shuō)太滿。在此綜合一些材料,對(duì)這個(gè)問(wèn)題進(jìn)行進(jìn)一步的闡述。 先看看以上的一個(gè)視頻吧 我在第二篇文章中整理發(fā)現(xiàn),主電機(jī)的峰值功率遠(yuǎn)大于Boost(電池組)提供的功率,按照測(cè)試條件,電池輸出的功率實(shí)質(zhì)上是在汽車(chē)啟動(dòng)的時(shí)候(引擎關(guān)閉)使用。 而整個(gè)主電機(jī)的峰值功率,實(shí)質(zhì)上是出現(xiàn)在汽車(chē)全力加速的時(shí)候,這個(gè)時(shí)候引擎在運(yùn)轉(zhuǎn),但是分出一部分的功率進(jìn)行發(fā)電(這有個(gè)轉(zhuǎn)換效率的問(wèn)題)。牽涉到的能量分配問(wèn)題,其實(shí)是整個(gè)問(wèn)題的核心,在假定車(chē)需求的輸出功率一定的情況下,主電機(jī)的功率是多少?電池提供多少,而引擎直接輸出多少,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成電力提供給主電機(jī)又多少?這個(gè)題目很復(fù)雜,但是很可惜,這種模式其實(shí)并不是被豐田作為一種理想的模式,此時(shí)的熱損耗太大了,使得整個(gè)功率控制單元進(jìn)入了冷卻模式。 ![]() 關(guān)于引入boost的原因,看上去大致有兩個(gè) 1.系統(tǒng)電壓的提升,使得(主)電機(jī)在相同轉(zhuǎn)速下,輸出的扭矩曲線提高了 ![]() 2.電子功率系統(tǒng)總損耗可以降低 這里首先不牽涉機(jī)械功率分配帶來(lái)的好處,事實(shí)上我也很難看懂委屈這些復(fù)雜的傳統(tǒng)系統(tǒng)的計(jì)算…… 如前面所說(shuō),整個(gè)系統(tǒng)包括Boost(包括boost電感和IGBT管)、主電機(jī)逆變器IGBT和電機(jī)系統(tǒng)。這張圖可能更能清晰的說(shuō)明狀況: ![]() 當(dāng)前這一代(2010),比以前的繼續(xù)提高了電壓。 系統(tǒng)而言,主要損耗有包括類(lèi): 電機(jī)損耗 、逆變器(MG1)損耗、逆變器(MG2)損耗和升壓器損耗【IGBT損耗和電感線圈損耗】 。這些損耗都與系統(tǒng)的電壓有關(guān),總的損耗與電壓負(fù)相關(guān)。電機(jī)損耗可拆分為兩部分:電機(jī)的線圈上的銅損(線圈的電流產(chǎn)生)和鐵損(由鐵芯的磁通量變化產(chǎn)生) 的總合。 逆變器損耗主要包括開(kāi)關(guān)元件( IGBT)的損耗, 通過(guò)電流越小,損耗越小。升壓轉(zhuǎn)換器損耗是IGBT損耗和電感線圈損耗的總合,按照測(cè)試條件,其損耗是總功率的函數(shù)。 總體的進(jìn)化方向是朝著總線電壓高的方向發(fā)展。 按照現(xiàn)在的參數(shù),豐田想要保留Boost的條件下,做EV甚至是有初始階段EV模式的PHEV,似乎都很難實(shí)現(xiàn)。這是因?yàn)椋麄(gè)系統(tǒng)大概需要保持 80~100以上的峰值功率,而想要讓電池組(做大是可行的)和Boost具備這個(gè)功率,我想這個(gè)損耗會(huì)大到無(wú)法接受,而且長(zhǎng)期工作于主電機(jī)的額定功率,Boost的消耗也不少,相信這不是一個(gè)劃算的方案。Boost和高壓電機(jī)驅(qū)動(dòng)的方法,估計(jì)在以后的設(shè)計(jì)中難得一見(jiàn)。 ![]() 純電模式下的糟糕的加速性能和峰值輸出功率,可能并不討人喜歡的。 進(jìn)一步猜想一下,其實(shí)Boost也是燃料電池車(chē)?yán)镱^一個(gè)重要的部件。 PS:整個(gè)功率總成的東西,真的是很有趣,無(wú)數(shù)能人志士在這塊地盤(pán)奮斗。不過(guò)我相信沒(méi)有良好的機(jī)械和數(shù)學(xué)理論功底,想要做這個(gè)東東是天方夜譚。以下的一些文章,可能可以提供一些線索: SAE2006-01-0666_An Analytic Foundation for the Toyota Prius THS-II Powertrain with a Comparison to a Strong Parallel Hybrid-Electric Powertrain SAE2009-01-1321_An Analytic Foundation for the Two-Mode Hybrid-Electric Powertrain with a Comparison to the Single-Mode Toyota Prius THS-II Powertrain SAE2011-01-0876_Kinematic Study of the GM Front-Wheel Drive Two-Mode Transmission and the Toyota Hybrid System THS-II Transmission SAE2011-01-0948_Backward-Looking Simulation of the Toyota Prius and General Motors Two-Mode Power-Split HEV Powertrains |