新能源插电式混合动力汽车不同混动架构系统的工作策略分析范向东1何雪

2024年4月2日发(作者：五十铃越野车价格)

新能源插电式混合动力汽车 不同混动架构系统的工作策略分析 范向东1 何雪群2

发布时间：2023-06-17T11:36:09.263Z 来源：《科技新时代》2023年7期 作者： 范向东1 何雪群2

[导读] 在我国，随着新能源汽车的快速发展，插入式混合动力（PHEV）兼具了纯电动与HEV的优势，不仅能够达到纯电动的零排放，还

能够利用混动方式提高续航里程。以插入式混合动力汽车的各种混动架构为切入点，本文对串联式、并联式和混联式三种混动架构系统展

开了研究，对其工作模式展开分析，本项目的开展将为今后新型HEV的动力学分析和新能源车的相关学科的开展奠定基础。

1.比亚迪汽车工业有限公司 广东省深圳市 518118；

2.比亚迪汽车工业有限公司 广东省深圳市 518118

摘要：在我国，随着新能源汽车的快速发展，插入式混合动力（PHEV）兼具了纯电动与HEV的优势，不仅能够达到纯电动的零排放，

还能够利用混动方式提高续航里程。以插入式混合动力汽车的各种混动架构为切入点，本文对串联式、并联式和混联式三种混动架构系统

展开了研究，对其工作模式展开分析，本项目的开展将为今后新型HEV的动力学分析和新能源车的相关学科的开展奠定基础。

关键词：新能源；插电式混合动力汽车；混动架构系统

引言：

在过去的20多年里，中国的汽车行业一直保持着高速发展的态势，而在当前的技术革命与产业重组中，新能源汽车技术更是备受关

注。与传统的电力汽车相比，新能源汽车使用了一种非传统的燃料或者使用了一种新型的车载电力设备，可以从经济和环保两个方面减少

消耗和能量的浪费和破坏。因此，本课题具有重要的理论和现实意义。

一、新能源插电式混合动力汽车优势

插入式混动系统能够保证引擎在不随速度改变的情况下，保持在最优状态，并与马达协同工作，能够提供几乎不变的动力与转矩，大

幅减少燃油消耗与排放。在城市中心、居民区等人口密度大、交通压力大的地区，车速较慢。在负载较轻的情况下，采用全电力驱动方

式，达到了零排放的目的。众人皆知，保持稳定的车速是最节省燃油的方法，但在交通繁忙的公路上，这根本不可能，因为车辆需要不断

地起动和刹车，消耗了大量的燃油。在这种情况下，改为全电力驱动，可以大幅度减少油耗。在减速、制动、下坡、空转等工况下，电机

可以对电能进行回收，从而降低电能消耗，从而达到更好地利用电能的目的，并能有效地提高刹车系统的工作寿命。已有的加油站还能为

充电型混合能源车提供燃料，从而免去了对基础建设的重新投入。目前，我国尚未建立起完备的充电桩，导致电池难以实现快速充电成为

制约我国纯电动车发展的重要因素，因此，充分发挥已有加油站的优势，为我国未来的发展提供了新的思路。与未充电型HEV相比，充电

型HEV能够实现较大范围的持续续航。假如具有较好的充电条件，在家里就可以进行充电，不需要加油就能满足日常出行，当做纯电动车

来使用，拥有完全电力驱动的优势。而其他类型的电动汽车，则需要依靠燃料来驱动发电机，从这一点上来说，也就是所谓的电动汽车。

相对于纯电动汽车，插电式混合动力汽车的电池容量要小很多，但具有传统内燃机汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱等。在

没有适当的充放电环境下，在有一个加油站的情况下，车辆可以在理论上无休止地运行，从而使车辆的续航能力不再受到充放电环境的限

制。

二、插电式混合动力汽车不足点

（一）、尽管以减少燃油消耗为目标，进行了插电式混合动力汽车的开发，但从车辆运行的实践来看，在长距离、高速行驶时，其节

油效果并不显著。这是一种额外的转化，而且转化是要耗费能源的，所以这种情况下，燃油经济性会更高。

（二）、汽车用电池的电量及使用时间等问题尚未得到根本的解决。目前，我国大部分的电动车都是以锂电池为动力。有报道指出，

300Wh/kg的最大能量密度是最大的，而现有的Liquid电池堆只有150Wh/kg。此外，有试验显示，如果锂电池故障后的电量为其额定电量的

80%，那么，它可以使用21450次，换算成时间只需要1787.5小时，这与我们预期的寿命有很大的差距，因此，锂电池的发展任重而道远。

（三）、与常规燃料车比较，插入型混合能源车的成本依然很高。一般的油电车型，售价在10万左右，而市场上销量不错的插入式混

动车型（比如比亚迪秦，比亚迪·唐，荣威E550），售价都在20万以上。之所以如此昂贵，最重要的是因为它的许多零件都是要定制的，与

常规的内燃发动机发动机不同，它有现成的零件可以买到。除非是在混合动力汽车行业发展到了一个相当的水平，比如车用电池、车用驱

动电机以及混合动力专用引擎都实现了产业化，这样的话，价格就会大大降低，而大部分的购买者也会很乐意地去购买插电式混合动力汽

车。

三、新能源插电式混合动力汽车不同混动架构系统的工作策略

（一）、串联式混合动力

串联型混合型也称为增速型电力，由引擎，发电机，电动机、蓄电池等构成，在运行过程中，发动机会直接驱动发电机来进行发电，

所生成的电能会经过一个控制器将其传送到一个电池上，然后再由电池传递到电机上，将其转换为动能，最终实现了车辆的传动。在这样

的连接方式下，电池就像一个储水库，只不过它所要调整的对象不是水量，而是电能，它可以调整在发电机产生的能量和电动机所需要的

能量之间的关系。这样就能确保汽车的工作状态，引擎的输出功率只用来驱动引擎产生电能。

（二）、并联式混合动力

本本文涉及一种由两种不同的驱动系统组成的并联混合动力系统，即常规的引擎系统和电动机驱动系统。这两个系统能在同一时间内

协同工作或分别独立工作来驱动车辆。并联机组的节油量比串联机组要大，约为25%，对串联机组的节油量有某种替代作用。从并联式插

入电式混合动力系统的工作方式出发，对其在加速或高负载下的情况下，发动机和电动机能够同时提供驱动力，从而产生很大的扭矩和功

率，比如比亚迪秦，在1500-3500转/分钟之间，就能输出479牛·米的扭力，堪比一辆4.2升的普通汽油汽车。其中，以比亚迪秦和本田CIVIC

为代表的并联插电混合动力体系为例。

（三）、混联式混合动力

混联混合动力系统由两种不同的驱动方式组成，一种是引擎，另一种是电动机。两种驱动系统各自具有一种机械变速器，两种机构以

齿轮系或行星轮型结构相组合，对发动机和电动机的速度关系进行全面调整。

结束语：

总而言之，混联式混合动力系统由两台电动机组成，相对于并联的混合动力系统来说，它能够更灵活地调整内燃机的功率输出以及发

动机的运行。不管车辆的工况如何复杂多变，都可以将其驱动系统保持在最佳的工作状态，从而达到更好的油耗和排放，在NEDC循环工况

下，通过这种方法，车辆可以达到40%的节油效果，然而，这种方法的设计比较复杂，造价也比较高。

参考文献：

[1]高攀，黄聪.插电式混合动力汽车通讯控制研究[J].通讯世界，2020.

[2]彭剑坤，范毅，陈伟琪，等.一种新能源汽车能量管理和自适应巡航协同优化的方法：，CN2.X[P].2023.

[3]梁能，何秀梅.一种新能源汽车风能储蓄混合动力装置：，CN2.X[P].2022.

[4]顾成军.浅谈混合动力技术的新能源汽车应用[J].时代汽车，2023（6）：3.

[5]陈新腾.新能源插电式混合动力汽车馈电时控制逻辑的分析与驾驶体验优化——不同混动架构与驾驶体验以及与能耗之间的关系分析

[J].时代汽车，2021（2）：3.