新能源汽车概论课件：增程式电动汽车

活塞连杆组故障诊断与修复增程式电动汽车

增程式电动汽车（RangeExtendedElectricVehicle，REEV），是一种在纯电动模式下可以达到其所有的动力性能，而当车载可充电储能系统无法满足续驶里程要求时，打开车载辅助供电装置为动力系统提供电能，以延长续驶里程的电动汽车。其动力系统主要由蓄电池和小型发动机组组成。在日常行驶时，增程式电动汽车类似于纯电动汽车，发动机完全关闭，处于纯电动模式，该模式完全可以满足城市日常上下班的行驶需求，而在蓄电池荷电状态（SOC）达到较低水平时，起动发动机作为主动力源，补充车辆行驶所需的电能，多余的电能给动力电池进行充电。一、增程式电动汽车的定义

图2-23为一款增程式电动汽车动力传动系统机构图，其中粗线表示机械连接，细线表示电器连接，虚线为CAN总线连接。二、增程式电动汽车的基本结构图2-23增程式电动汽车动力传动系统机构图

增程式电动汽车动力传动系统由电驱动系统、发动机/发电机系统、功率分配装置、动力电池等组成。电动驱动系统是由驱动电机及牵引力驱动控制装置组成，发动机到驱动电机之间没有机械连接，而是首先通过发电装置，将燃油的化学能转化为三相交流电，然后发电机驱动控制器将交流电转化为直流电，并通过发电机驱动控制装置到达功率分配装置，根据工况需要做主要出牵引力驱动控制的功率分配。发动机作为主要动力源时的动力传输为：（1）在需求里程比较大的时候，功率分配装置会直接将电能传递给驱动力控制装置，驱动车辆行驶。（2）在增程模式下如果增程模块提供的电能有剩余，则多余的电能将为蓄电池充电，蓄电池的增程模式下，起到平衡系统的充电和放电作用，稳定系统电压。二、增程式电动汽车的基本结构

（3）停车时，可以通过外接充电装置为蓄电池充电。各个系统之间的数据传输可由CAN总线完成，实现控制单元之间的信息传递和命令执行，根据驾驶人施加给加速踏板或者制动踏板的位置指令，获取需求功率信息，传递给主控制器，主控制器根据目前行驶状况和车辆的状态进行判断，确定当前REEV的运行模式，将控制指令传递给部件控制器，如牵引力驱动控制器、电池管理系统、发动机驱动控制器。发动机、发电机和发电机驱动控制装置共同组成了一个增程器系统，增程器是增程式电动汽车驱动系统的关键组件，发动机/发电机系统与驱动车轮在机械上是分离的，发动机的转速和转矩与车速和牵引转矩的需求无关，因此，可控制发动机运行在其转速—转矩平面上的任一点。二、增程式电动汽车的基本结构

（3）停车时，可以通过外接充电装置为蓄电池充电。增程器只能提供电能，电能用来驱动电机或者动力电池充电，增加电动汽车的续驶里程，发动机到驱动电机之间的动力传动路线没有机械连接，可以直接将电能用于驱动车辆，不经过蓄电池的充放电过程，降低了从增程系统到动力蓄电池的能量传递损失。二、增程式电动汽车的基本结构

增程式电动汽车的动力系统在组成上与串联插电式混合动力汽车的动力系统相似。区别在与增程式电动汽车的能量传递路线体现出两种动力系统，但是只有一种驱动方式，即电动机驱动。1.纯电动模式第一种工作模式为纯电动模式，能量传递路线如图2-24所示，发动机和发电机无关，电池作为唯一的动力源，这种工作模式与纯电动汽车一样。不同之处在于增程式的纯电动续驶里程可以设置的相对较小，不必装备大量的蓄电池组，电池的电量能够满足车辆起步、加速、爬坡、怠速，以及驱动汽车空调等附件。三、增程式电动汽车工作原理

1.纯电动模式

三、增程式电动汽车工作原理图2-24纯电动模式能量传递路线

2.增程模式第二种工作模式为增程模式，能量传递路线如图2-25所示。在电池的电达到预设的电量最低值时，增程器系统启动，发动机运行在最佳的状态，使发电机发电，电能一部分用于驱动车辆行驶，多余的部分为蓄电池充电。增程模式的发动机可以有多种工作方式，根据控制策略的不同，可以选择发动机恒功率模式、功率跟随模式、恒功率与功率跟随模式结合，此外，还有智能控制策略和优化算法控制策略等复杂控制策略模式。当车辆停止的时候，可以利用市电为蓄电池充电。三、增程式电动汽车工作原理

2.增程模式

三、增程式电动汽车工作原理图2-25增程模式能量传递路线图

增程式电动汽车是一种可增加续驶里程的纯电动汽车，兼有混合动力电动汽车和纯电动汽车的特征，是现阶段解决新能源汽车技术问题最切实可行的办法。增程式纯电动汽车的特点如下：（1）增程式电动汽车相比于内燃机汽车，功率小、噪声低、可靠性高，且能够保持在发动机高效区运行，且由于动力系统构型简单，能量转换效率大幅提高，燃油消耗和有害排放也大幅降低。（2）相比于传统混合动力汽车，增程式电动汽车的电池组容量比较大，车辆可在较长距离内以纯电动模式行驶，能提供足够的电功率使电机驱动车辆起动、加速和爬坡，避免了传统燃油汽车起动时发动机过载运行模式；另外，电机能够有效回收车辆制动和下坡的能量，有利于延长电池的寿命，因而具有较好的续驶里程。四、增程式电动汽车的特点

（3）增程式电动汽车可以通过车载发电机组随时对车辆进行充电，因此，其车载动力电池只需配置同级别纯电动车电池用量的30%~40%，其生产及使用成本大幅下降；增程单元和动力电池组共同工作时，动力电池组的充放电倍率大大降低，这样有利于延长电池寿命和使用周期，车辆制造和使用成本也因此得以大幅降低。此外，对于纯电动汽车来说，空调用电是一个很大的负担，据有关研究表明：开空调会使续驶里程减少1/3，而增程式电动汽车则可通过