混动技术原理-以及丰田所谓混动与比亚迪混动的区别

科普：混动技术原理，以及丰田所谓混动与比亚迪混动的区别一混动在负载和能量方面的基本逻辑如下，这里只讲原理，不讲机构：一、工况说明1.起步缓加速，中负载，需要瞬时扭矩爆发：电动机驱动车轮，发动机停机——纯电2.低速匀速和缓加速、中速匀速，低负载，需要高效率：电动机驱动车轮，发动机和发电机发电——串联（增程）3.起步急加速、中低速急加速、高速二次加速，高负载，需要高性能：电动机和发动机同时输出驱动车轮——并联4.中速缓加速、高速匀速，中负载，需要响应精度和综合效率：5.发动机驱动车轮、同时给发电机提供发电动力，给电池充电；6.此时电动机可以驱动车轮——混联、电动机也可以不驱动车轮——纯行车发电；7.或者发动机驱动车轮，发电机和电动机暂时脱离系统、不发电不耗电——发动机直驱。二、混动方式1.纯电：一般用于起步和较低负载时，因为电动机擅长应付起步时的瞬时扭矩爆发要求、而且低负载时能做到高效率，远远胜过目前任何内燃机；2.串联（增程）：一般用于较低负载时，因为电动机擅长应付低负载，发动机如果能用米勒循环、就用米勒循环提供动力给发电机发电；3.如果不能用米勒循环，就等待发动机效率高的时候提供动力给发电机发电，电量到一定程度就停机；4.并联：一般用于较高负载时，电动机分担一部分负载，发动机分担一部分负载，同时加力，使各自都处于最佳工况；5.混联：当负载介于串联适合的较低负载和并联适合的较高负载之间时，就可以采用混联，发动机处于最佳工况，一部分动力直接驱动车轮，一部分动力给发电机发电再由电动机驱动车轮，6.此时电量可以波动，有电池作为缓冲，保证发动机尽可能多地处于最佳工况，实际上做得好的混动可以随时切换串联、并联、混联。7.纯行车发电：当负载介于串联适合的较低负载和并联适合的较高负载之间时，且电量很低时，发动机的一部分动力直接驱动车轮，一部分动力给发电机发电，使电池电量增加，此时电动机不驱动车轮。8.发动机直驱：在高速中负载工况下，如果混动系统能做到发电机和电动机暂时脱离系统、不发电不耗电，那么用发动机直驱比串联和混联更节能，做得好的发动机直驱比做得不好的并联要节能些，当然做得好的并联比做得不好的发动机直驱要节能些，混动节能的精髓就是对不同负载的响应精度和综合效率。二提醒各位不要忘记了混动的根本目的纯电、串联（增程）、并联、混联、纯行车发电、发动机直驱，以及未来可能出现的新的混动方式，说到底还是为了解决发动机和电动机的动力性能和能量效率问题，发挥发动机和电动机的长处，避免各自的短处，很多人看东西看多了，反而把这个最根本的目的都忘记了。三纯增程式和单级行星齿轮机构注定会被淘汰?低速低负载工况下，内燃机效率低，不让内燃机直接驱动，让内燃机处于最佳工况下，油转电，再由电动机驱动，比让内燃机在不良工况下的直接驱动的效率高得多，然后电量足够时，就纯电，电量不足时，又恢复串联，这就是本田i-MMD的纯电和串联逻辑，同时也是真正节能的混动在低速时的省油逻辑。内燃机不擅长小负载，但电机擅长小负载，不要小瞧增程式，对付这种小负载，非常擅长，串联混动，本来就是增程电动，只是说法不同而已。但是纯增程式不能发挥发动机的真正长处，而且未来低端纯电动会普及，所以纯增程式注定会被淘汰掉，而单级行星齿轮机构这种类增程式，也会升级为复合行星机构（包含完全并联混动的完全混联混动）。四关于本田i-MMD、SH-AWD和比亚迪明本田i-MMD为了解决高速工况电机能耗增高的问题，由于此时发动机已经处于最佳工况，就让发电机和电动机都从系统中脱离，只靠发动机直接驱动。这个方案在比亚迪明上面可能会用到一部分，低速发动机不直接驱动车轮，高速发动机直接驱动车轮，明是四轮轮毂（一说轮边）电机，我推测明的发动机直接驱动（据说取消了传统变速器），并没有把电机像本田i-MMD那样在高速完全脱离，轮毂（一说轮边）电机的分布式驱动，每个电机都可以做到高效率，不用脱离也没关系，而且轮毂（一说轮边）电机可以单独对各车轮调整轮上扭矩、进行加速减速、辅助制动，配合ESC系统实现更好的稳定性和操控性，保证全时全轮独立四驱性能，并使发动机可以一直处于最佳工况。本田SH-AWD最新一代技术是混动系统，前轴发动机+双离合变速器+前电机（但发动机和前电机无法同时全力输出动力），后轴用了两个电机（普通电机，不是轮毂电机）分别驱动左后轮和右后轮，从而实现了前轴和后轴动力的单独分配、左后轮和右后轮的动力的单独分配，后轴完全电动且左右可以独立分配扭矩，前轴油电混动但左右不能独立分配扭矩。比亚迪明是四轮轮毂（一说轮边）电机，在电机技术上领先于本田SH-AWD，在驱动方式上也完爆SH-AWD，真正实现了四轮完全独立驱动，理论上可以做到原地0转弯半径调头、横向停车这些传统四驱无法做到的高难度动作，如果再配合电传驾控技术，高速行驶时爆任意两个胎仍能继续正常行驶。五丰田之所以不在普锐斯以外的车型上面做插电（Plug-in），原因如下：第一，电池成本问题，这是根本原因，所以只能在自己在全球销量最好的车上做插电，那么只有普锐斯适合了；第二，车重问题，所以你看不到插电RX450h，因为它不插电都2165kg了，唐18.4度电也才2220kg，RX450h要是和唐一样的电池容量，就算上三元锂，也至少要2300kg了；第三，单级行星齿轮机构本身不适合做真正环保的插电，因为纯电时速只能开到42英里/小时（67.592km/h），这就是普锐斯被米帝加州取消补贴的根本原因。然后丰田为了解决第三个问题，最近就研发了“平行轴”这个新的混动系统，不仅可以纯电开上更高的时速了，顺带还提升了一下动力性能，这样就不容易被懂车的人吐槽丰田混动的动力还不如同级别燃油车了。六关于“38号车评中心”对插电混动的蓄意抹黑的说明38号吹日系和美系能吹上天，黑德系和中国能黑出翔,别的不说，就凭那个短腿横肉小子自创的“油电分动”，就可以判定38号这帮人就是职业车黑了。我转发一些资料给各位看看，38号不是老是说插电混动不环保骗补贴吗，各位估计还不知道他的丰田爸爸在美国也骗补贴，而且最近还被美国加州取消补贴了，米帝不傻，还不至于上鬼子一辈子的当，普锐斯插电版被叫停补贴了。普锐斯插电版，纯电时速只能跑42英里/小时（67.592km/h）以内，电池电量4.4度，纯电续航里程11英里（17.703km），不是骗补贴还能是啥。这个就是38口中丰田不屑于搞来骗补贴的插电版普锐斯。这里可以看出来普锐斯是不是骗补贴的；另外，每个有碳交易积分的销量还能额外价值5000美金，退税2500美金，外加碳交易积分的5000，7500刀的米国补贴诶，丰田你可不能为了这点狗骨头就变节搞插电车骗补贴。2010年开始卖，骗了不少美国人民的补贴了。15年的14年的13年的总之，日粉们嘴里骗补贴的插电混动车，他们主子造的卖的绝对不少。七好的插电混动，必然是高性能混动、节能混动（不外接充电时也省油）、插电混动的三位一体：一、高性能混动（这里单指加速性能，不包括极限速度和四驱性能）：0-100km/h加速用时混动要想做到真正的高性能，就需要发动机和电动机能同时输出最大动力并无损耦合全力输出，总的最大动力=发动机最大动力+电动机最大动力，而目前能做到这一点的，只有比亚迪的混动系统，通过双离合变速器把发动机和电动机的动力完全耦合，发动机和电动机能够同时输出最大动力，其他厂家的混动系统都会出现要么发动机能全力输出但是电动机无法同时全力输出、要么电动机能全力输出但是发动机无法同时全力输出的情况。二、节能混动（这里指的是不外接充电时也省油）：100km馈电油耗（电量保持不变或者波动很小时的油耗）插电混动，本身存在的最大价值，除了高性能这个“阳春白雪”之外，就是不外接充电时也可以开的这个“下里巴人”了，不外接充电时的插电混动，做得好的标志，就是是否节能，即馈电油耗是否能做到比同级别同重量同排量的燃油车更省油，这一点上，目前做得好的是：比亚迪的混动系统（F3DM的初代DM系统、秦的双擎双模前驱、唐的三擎双模四驱、2017或2018年上市的明的六擎双模全轮轮毂电机独立驱动），本田的三个混动系统（i-DCD、i-MMD、SH-AWD），丰田的THSII以及最新的四代Prius上的“平行轴”系统，除了这几家之外的厂家的插电混动，都存在不够节能的问题，主要原因是混动系统不是专业的设计，而是在原有的AT上增加一个或两个电机的临时方案（大部分厂家的量产插电混动车型都是这样的），还有就是大众在DSG和发动机之间增加一个电机的方案（和AT集成电机原理类似），这种方案只能算临时解决了插电混动的有无，即不能实现高性能，又不能实现真正的节能。三、插电混动本身（这里单指节能环保和用车便捷）：纯电行驶速度、纯电续航里程、100km电耗、100km馈电油耗插电混动本身的最大价值，是解决纯电动目前面临的几个主要问题：1.电池能量密度不足导致的电量、重量、能耗、续航之间的取舍平衡问题，纯电动电池能量密度不够就会出现电量大了就重--重了能耗就高--能耗太高了续航增加反而不明显而且不够环保、2.充电速度不够快导致的用车习惯问题，充电慢导致等待时间长，习惯了传统燃油车的车主不一定能习惯纯电动车；3.充电条件不够好导致的里程焦虑问题，充电不方便导致随时可能趴窝，这是目前纯电动的根本问题；而插电混动，使用比纯电动小很多的电池可以实现日常短途纯电，同时使用发动机和化石燃料（能量密度相当高，加注快速而且到处都可以加）作为第二动力来源实现长途混动，没有里程焦虑、不怕充电速度慢，而且整车重量不会太重、能耗不会太高，4.唐的整备质量是2220kg，我实测的馈电油耗在时速50到80之间时是6.5到6.8升/100km，纯电时的电耗在时速50到80之间时是16.3到17度/100km，同重量燃油车的中低速油耗在10升以上，按照1升油=2.5度电的换算关系，只用电不用油和电量不变相当于只用油的两种情况的能耗是等效的，说明唐的纯电和混动在节能方面都做得很好，这足以说明唐的插电混动是节能的，5.唐的中低速（时速低于90）油耗在6.3（有其他车主说他开到过6.3升）到6.8升，夏哥实测高速油耗是6.8升（时速90）、8.2升（时速100）、9.3升（时速110）、9.7升（时速120）升，6.不可插电混动LexusRX450h整备质量2165kg，工信部100km综合油耗6.7升，实测综合油耗8升多，不外接充电时的唐和LexusRX450h的油耗水平是不分伯仲的。7.唐车主一般不会天天跑高速跑长途，所以日常短途纯电实现0油耗0排放，比不可插电混动环保得多，同时也比车重更重的一些纯电动更环保因为能耗更低，8.随着电池能量密度的提高、整车减重技术的提高、混动技术的提高，未来的插电混动的车重会降低、能耗也会降低、能量损失会进一步减小，会更加节能。9.唐的纯电行驶速度至少可以达到150km/h，电池电量18.4度，纯电续航里程根据不同车主的驾驶习惯和技巧，短的也有60到70公里，长的可达100到110公里，平均在80公里到90公里之间，可以满足绝大多数对自己和乘客生命安全有责任心的驾驶者的日常短途纯电行驶需求，拥堵路段纯电、市区市郊纯电、省道国道纯电、高速短途纯电，纯电活动半径为30到55公里。10.而丰田插电版普锐斯的纯电行驶最高时速42英里/小时（67.592km/h），电池电量4.4度，纯电续航里程11英里（17.703km），想上高速就不能纯电了，否则会因为时速过低被罚、而且不安全，纯电活动半径只有到9到13公里（由于时速较低，我们姑且算它纯电最多可以开26公里，最少可以开18公里），基本上就是从镇的这头到镇的那头的距离，纯电出个镇回来都要用油，如果是大一点的村，这车纯电连村都出不了，更别说开出县区市了，这续航、这时速，我估计丰田设计的时候考虑的竞品应该是老年纯电低速代步车。八谈谈混动的现状和趋势其他厂家的混动技术和比亚迪相差太远了，比亚迪只需要做好混动科普和营销公关，让世人都知道比亚迪领先在哪里，其他厂家的混动根本就没得玩。世人都不知道比亚迪领先了太