(德宏職業學院,云南 德宏 678400)
作為最偉大的一項工程技術發明,汽車為社會經濟與技術的發展,做出了極為重要的貢獻。隨著汽車產品需求的日益增長,其日益凸顯出的嚴峻的交通、環境和能源問題,需要人們科學、合理、快速的解決。因此,混合動力電動汽車的發展,備受社會各界的關注。
混合動力電動汽車,是將汽車的發動機與輔助動力進行有效的結合,使二者的動力優勢得到更加有效的發揮,并同時為汽車提供所需的動力;發動機所具備的運轉能力與電動機的環保特性進行充分的結合,使兩者的工作效率達到最大化,且具有節能環保的優勢。現階段,混合動力電動汽車主要的驅動方式有三種:分別是串聯、并聯以及混聯三種類型。這三種驅動方式各具優劣。串聯式的混合動力電動汽車,其驅動力只依靠電動機,它的發動機與發電機同時進行運轉為汽車提供動力。并聯式的混合動力電動汽車,它的發動機及電動機可同時或單獨進行運轉。混聯式的混合動力電動汽車,則需要將串聯式與并聯式進行結合,使汽車可以在雙模式下進行任意的切換工作。
(1)電池以及相關的電池管理系統。首先,混合動力汽車的電池在運轉時,處于一種非周期性的充、放電循環狀態。因此,蓄電池一直處于工作的狀態;所以,混合動力汽車所需的電池不僅能量密度要高,且也需要具有較高的功率密度,使電池的使用壽命得到進一步的提升。其次,混合動力電動汽車所用電池的壽命、充放電的效率以及內阻等功能,受電池充、放電速度、電流大小以及實際的汽車工作狀況等多種因素的影響。現階段,混合動力電動汽車的電池技術被局限在電池恒流特性中,存在著極大的技術開發與發展空間。
(2)發動機改進技術。在混合動力汽車系統中,因可將發動機的運行狀況控制在所需范圍內;所以,利用特定的范圍對其運行狀況進行一定的設計,使發動機的性能得到提升。發動機處于能量轉換的第首要位置;在混合動力汽車的動力系統的能量轉換過程是:首先,發動機進行運轉,并帶動發電機工作運行;其次,發電機的運行,帶動起電動機系統的運轉;之后,電動機系統運轉所產生的熱能轉化為電能;最后,電能轉化為機械能。在上述轉換過程中,能量一直存在其中。
(3)控制系統的優化技術。混合動力汽車的控制系統優化技術需要對兩個核心問題進行解決:其一,對混合動力系統的運作模式進行調整,即如何根據實際的工作情況,進行合理駕駛。其二,在運行的情況下,對所產生的動力進行合理的分配,即對發動機的功率進行分配,使汽車達到一種較為理想的工作狀態。隨著進一步對控制系統的深入研究,它不僅需要最新的控制理論和方法,還應將控制方法與汽車的性能進行有效的結合,進而可以對汽車性能進行適當的調整,提高汽車的適應能力,使混合動力汽車更加接近完善。
(4)能量回收制動技術。在混合動力汽車進行制動時,可以對其中的一部分動力進行儲存,并可以被再次使用,能源的使用效率因此得到提升,進而混合動力汽車的能源損耗率得到了有效的降低。混合動力汽車的制動能力受車速、電機功率以及電池狀態等因素的影響。怎樣在使車輛制動性能得到滿足的前提下,提高汽車的制動能量回收使用效率,是現階段混合動力汽車技術的重點研究內容。
混合動力系統具有熱能與電能的優勢,這類混合動力汽車,與傳統的汽車相比較,混合動力汽車不但使熱能與電能可以進行合理的應用配置,還降低了能源損耗與廢氣污染物的排放。首先,發電機為混合動力汽車提供主要的動力,電動機進行輔助作用,兩種混合動力的有效應用使汽車自身的經濟性能得到有效的提升。其次,由于電動機的應用,減輕了發動機所承擔的負荷,這使發動機運行時所產生的噪音得到了一定的控制。第三,可以對加油站進行改裝升級,使其可以對混合動力汽車的能源添加需求得到滿足,不需要另建新的能源提供場所。
現階段,混合動力汽車的未來發展趨勢是兩種動力結合使用,清潔環保,能源消耗率低,且動力性能良好。但由于汽車種類較多,其所需配件、采用的工藝也不完全相同,因此,制造商還應進一步發展并改進相關的技術與電池性能。由于汽車在加速時,極易被所產生的熱能影響,因此,在未來的技術發展中,應對熱能發電機進行重點研究。
(1)成本問題。混合動力汽車與傳統汽車相比,其成本較高,進而導致混合動力汽車的售價高于傳統汽車,因此使混合動力汽車在銷售方面,需要面對極大的壓力。混合動力汽車若想在市場競爭中打敗對手,就必須提高自身的市場競爭能力,提升性價比,降低所需成本。盡管購買新能源汽車會有相關的補貼,但補貼較少。因此,為促進混合動力汽車得到更有效的發展,應制定有關的政策,借此推動其進一步發展;在技術上采取有效策略,降低其制造成本,使混合動力汽車的產業化越加完善。
(2)基礎配套設施存在問題。由于混合動力汽車的發展時間較短,普及率不高,導致其基礎配套設施,如充電樁等設置較少、分布不均衡、整體基礎設施的安裝較為落后,這導致購車者更傾向于選購傳統的汽車。
(3)大眾對混合動力電動汽車的認識不夠充分。混合動力電動汽車是一種新出現的事物,這使大眾以及潛在客戶對其性能、特點等并不了解,對汽車的安全等方面比較擔憂,這就造成了大眾與潛在客戶處于一種觀望的狀態。
(4)后續服務與保障不足。為使混合動力電動汽車迅速發展,不僅需要政府的政策支持、制造商的生產與技術支持,還需要相關的服務的支持。但由于現階段的混合動力汽車缺乏完整的產業鏈,導致后續服務與保障不足,這在一定程度上對混合動力汽車的發展產生了制約作用。
混合動力汽車最為顯著的優勢是清潔環保,且實用。因此,為促進其相關技術得到充分的發展,就應從混合動力汽車的優勢入手,采用取長補短的發展策略,對這類汽車的優勢進行全面、充分的宣傳與普及,使更多的人對其優勢進行了解。在此過程當中,汽車制造商應對汽車的內燃機技術進行更為深入的分析,對電機的使用效率進行研究,之后將內燃機與電機的結合應用進行全面的分析研究,借此進一步提升混合電動汽車的使用性能、環保性能,以及經濟性能。
盡管混合動力汽車得到了充分的發展,但由于現階段大部分這類汽車安裝了較為簡便的動力系統以及裝置,并安裝了電池,這使混合動力汽車的制造成本加大,進而對其普及造成了一定的影響。為使混合動力汽車得到充分的普及,就必須解決其成本過高的問題。為使成本有效地降低,可從電力設備與電池的成本為切入點,使混合動力汽車的成本得到有效的控制,進而使消費者接受混合動力汽車。
為進一步促使混合動力汽車技術的有效發展,必須對汽車的設計、制造進行調整與優化;并對汽車內部的系統進行適當的調整,優化系統設計,同時對其進行更為合理的改進。使混合動力電動汽車符合再生制動所需的要求,以便對再生能源進行利用,以便汽車的再生能源使用效率得到有效地提升,進而推動混合動力汽車進一步發展。
綜上所述,混合動力電動汽車技術的發展與推廣,符合現代技術發展以及環境需求。為使其相關技術得到進一步的完善與發展,不僅需要政策的支持,還必須加快汽車技術的進一步發展,這樣會使大眾對混合動力電動汽車進行充分的了解,以便進行后續的普及工作。