電動車增程式技術發展探索

王雄 李浪 魯守卿

摘要：在人們的生活中充斥著各種各樣的以電為主要能源的工具，方便著人們生活中的方方面面。而作為人們出行的交通工具，也能將電代替燃油來驅動行駛，讓人們出行變得更加綠色環保。

關鍵詞：電動車;增程器;發展

一、電動車增程式技術的概念

增程式技術是新能源汽車技術中的一種，在充滿電純電模式下迸發其所有動力性能，一旦在電量不充足的情況下，車載可充電儲能系統無法滿足續航里程的需求時，車載輔助供電系統就會被打開，為動力系統提供電能支持，從而來增加續航里程，滿足里程需求。其最核心的動力部分主要由發動機、發動機控制器、增程器控制器和電機控制器等五部分組成。

二、電動車增程式技術的原理

增程式顧名思義就是能在原有的基礎上增加行駛里程，所以在電源電量充足的情況下，動力電池開始做功，驅動電機，使其滿足全車的驅動要求，在此情況下，發動機完全處于休息狀態，當其電池電量消耗到一定程度的情況下，動力電池電量不足時（一般在30%左右）這時候發動機就會介入，開始運轉，發動機在運轉的同時為電池開始提供電量，對其進行充電。在運轉一段時間后，電池的電量就會達到一個較充足的狀態，SOC值一般在80%時，電池管理系統BMS就會出來干預，設定限值，增程器就會在此時停止運轉，開始由電池驅動電機，為整車提供行駛動力。整車控制器（VCU）在此系統中發揮著重要的作用，見圖1。

增程器控制器和整車控制器保持著緊密的聯系，相輔相成，當獲得發電功率需求時，電腦就會立馬做出反應，通過計算，使ECU和GCU滿足轉速和扭矩需求，從而達到匹配動態工況，并且對其自我診斷，保證系統不出故障，安全穩定地運轉。當發動機控制單元接收到增程器控制器的轉速指令，就會將這些信息整合處理后，通過控制相應的元件，保證發動機達到經濟性、動力性等方面的要求。當高效ISG電機和電機控制器GCU接收到增程器的CAN總線指令，電機就會實現恒轉速和恒轉矩控制，在系統的優化下，達到最大的工作效率，系統最高的效率大于96%。

在近幾年的中國汽車市場中，也出現了許多增程式汽車，例如剛剛上市的理想ONE，理想ONE配置了前后雙永磁電機同步電機，該車的最大功率為240kw，最大扭矩為530NM，整車的電池容量為40.5kwh，在滿電的狀態下，單次純電行駛里程可達180km，雖然單次純電續航里程還沒有達到很高的水平，也滿足不了一般的長途出行，但是一臺增程式電動車，搭載了一臺1.2T三缸發動機作為增程器，相當于給這臺車加上了一個充電寶，這樣以來，理論最大行駛里程可以達到了800km，確確實實是一臺沒有里程焦慮的電動增程式汽車，對于一些有里程焦慮的消費者來說，解除了其后顧之憂。

三、電動車增程式技術的優點

（一）節約能源和使用成本。

增程式汽車是基于新能源汽車的基礎上開發研究出的一種新驅動方式，減少了動力電池，取而代之的是增程器系統。于是就能在普通純電動汽車的基礎上，節省40%～60%的電池容量，從而很好地節約了電池所需要的成本，減少電池容量自然也就減輕了重量，在燃油經濟性方面也就有了很大的提高。在增程式汽車行駛過程中，內燃機和發電機可以始終在最佳工況下運轉，并且電子控制系統會讓充放電特性達到一定程度上的匹配，讓電池充放電始終處于一個良好的工況下，延長電池的使用壽命，在相同的使用情況下，減少了后期的維修保養成本。

（二）提供更好的駕駛環境。

增程式電動車在一定程度上可以提高乘客的駕乘舒適性，由于增程式在電量充足的情況下完完全全由電驅動，那所帶來的噪音就會非常小，傳遞到駕駛艙的噪音更是微乎其微，即使在發動機介入的情況下，由于發動機的排量也非常小，所以在駕駛艙內也能保持一個很好的隔音環境。

（三）省去繁雜的技術要求。

增程式電動車技術難度相比較混合動力等一些汽車來說，技術難度相對較低，就是單純的純電驅動，所以不需要發動機來介入驅動系統，也就少了在復雜的模式切換方面下功夫去攻克了。

（四）享受國家政策。

國家大力推崇新能源，在很多大城市限號和搖號的情況下，新能源汽車享受不限號出行和省去搖號的煩心事，在購置時，還能享受一定的國家補貼和免購置稅的優惠政策。

四、電動車增程式技術的缺點

（一）工作效率低。

當車輛缺少電量時，發動機介入時，發動機為電池提供電量，電池再驅動車輛行駛，在這樣的過程中，會在一定程度上增加能量損耗，那么工作效率自然也就會下降，所以增程式汽車的效率并不高。

（二）在一定程度上增加損耗。

雖然增程式汽車在純電行駛下有著不錯的節能效率，減少了燃油消耗率，但是跑長途時，發動機就會拖著重重的電池組行駛，這必定會增加額外的損耗，油耗就會偏高，在這一點上，也可以說是一個無法避免的缺點，況且增程式汽車說到底還是要在電量不充足的情況下使用燃油，長遠看來，這與國家的綠色發展，大力發展新能源汽車的初衷背道而馳。

（三）穩定性差。

汽車買來后都會處在不同且復雜的工況下去運行，當面對復雜的工況下，車輛就必須擁有很高的穩定性，但是增程式汽車在這一點上還不完善，原因在于增程式汽車有著電池組和發動機自身復雜的特殊結構，倘若在不良的道路上長時間行駛，可能就會導致兩套配合緊密的系統缺少了默契的連接，在一定程度上就會降低車輛的穩定性。

（四）電動車增程式技術的情況和未來發展。

在我國，車輛已經走進千家萬戶，方便大家的出行，但是在方便的同時也帶來了大量的能源消耗，超高的燃油消耗率和廢氣排放也成了制約經濟發展最棘手的問題，新能源汽車于是應運而生。2008年，是我國推出新能源汽車的元年，在一開始，雖然我國很多汽車廠商都推出自己的電動車，但是結果卻不盡人意，與預期大相徑庭，有著很大的差距，似乎就是一個“魔咒”很難打破，但是通過不斷地摸索和經驗的積累，近些年來，已經有了起色，開發出了一些續航高、產品力強的新能源汽車。可見新能源汽車的產品開發并不是那么容易的，任何技術都沒有捷徑，需要的是長期的經驗和技術支持。

參考文獻：

[1]唐國強.混合動力汽車能量控制系統的研究[J].佳木斯大學學報（自然科學版），2018，4

[2]馮繼峰，周美蘭，肖建峰.純電動汽車復合電源的仿真與實驗[J].黑龍江大學自然科學學報，2018，3

重慶交通職業學院 ?重慶江津 ?402247