文中这部分理论推导的过程调整了一下,叙述方式更加通俗,这样应该能理解得比较清楚了:
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为什么在某些速度区间,单增程式混动的能量利用率低于混驱式混动?
电驱动(分体或者三合一)系统的综合高效区由电机高效区与电控器高效区复合而成。
普通圆线电机的高效区很狭窄,效率>90%的高效区间覆盖范围一般低于75%;而采用扁线电机、高速电机、油冷技术的电机,效率>90%的高效区间覆盖范围一般高于85%。
电控器的MAP图效率>90%的高效区间覆盖范围在88%~93%之间。
由此,采用扁线电机、高速电机、油冷技术的电驱动系统,其MAP图高效区为:效率>81%的区间覆盖范围在85%左右。
(同理,采用圆线电机的电驱动系统的高效区覆盖范围则更低。)
推导顺序:
①(采用领先技术如扁线电机、高速电机、油冷技术的)电驱动系统,效率>81%的高效区覆盖范围为85%左右;
②在双电机混驱混动系统(如本田iMMD、广汽GMC、比亚迪DMi、长城柠檬)以及单增程式混动系统(如理想one、东风岚图)中,以上MAP特性对于两个位置的电机同样适用(发电机、驱动电机);
③电驱动系统的低效区为低转速高扭矩区以及高转速低扭矩区,由于电机通过减速齿轮直连轮端差速器或者发动机,因此车企会通过特定的齿比设计将某一些最佳的功率区间放入电驱动系统的高效区之内:
③a. 对于驱动电机而言,这个被特意放入高效区的功率区间对应的就是车辆行驶的某些速度区间;
③b. 对于发电机而言,这个被特意放入高效区的功率区间对应的就是发动机发电的某些发电功率区间;
④源头问题来了,这个被特意放入发电机高效区的最佳发电功率区间是什么?
没错,它就是发动机MAP图中的最佳输出功率区间——也就是在MAP图中,发动机热效率高效区与发动机NVH静谧区交叉围合而成的一小块区域。
而这一小块区域的输出功率一般是在1/3峰值功率左右。以理想one为例,也就是25~30kW左右。
接下来的逆向推导就顺理成章了,
⑤当这个特定发电功率不能满足车辆的轮端功率需求时,发动机的工作落点就会偏离这个最佳围合区域,结果就是两种:要么NVH恶化,发动机噪音及抖动明显;要么发动机进入低效区。
⑥这个特定的发电功率所对应的轮端功率,将其翻译成车辆行驶速度就是在60~90km之间。(由于整车结构的区别,不同车型的对应速度也有所区别)
⑦综上,当车辆速度跨过这个最佳临界点时,意味着发动机→发电机→驱动电机这个系统将整体进入NVH劣化区/低效工作区。
⑧然后就该比较,在进入NVH劣化区/低效工作区之后,发电单增程、发动机直驱轮端这两种方式的能量转换效率:
⑧a. 发电单增程方式:(发动机→发电机→驱动电机→车轮)
驱动电机、发电机两个电驱动系统的高效区边界都为81%;
该路径的能量利用率最高为:
81%×81%=65.6%。
⑧b. 发动机直驱轮端方式:(发动机→离合器→减速齿轮→车轮)
离合器+减速齿轮的传动效率>97%;
该路径的能量利用率最低为:
97%。
⑨所以,这就是(中高时速区间发动机介入直驱或混驱车轮,效率更高)的理论依据。
【 在 aircrane 的大作中提到: 】
: 有个问题,增程电机那10-15%的低于81%的低效区间应该是在低速吧?非增程应该也回避不了?
: 在发动机能直驱的速度区间内,电动机的效率应该没那么低?
: 【 在 FHWYSH 的大作中提到: 】
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修改:FHWYSH FROM 223.166.144.*
FROM 223.166.144.*