浅谈混合动力系统（一）

混合动力汽车（Hybrid Electrical Vehicle，简称HEV）是指同时装备两种动力源—热动力源（由传统的汽油机和柴油机产生）与电动力源（电池与电机）的汽车。因此混合动力系统组合内燃机与电动机两种动力源并发挥各自的优点，互补各自缺点，由此提高整车效率。

混合动力系统主要有以下特点：

（1）停止内燃机的怠速或低速低负荷运行工况，有效降低燃料消耗。

（2）能量再生：在减速或制动时作为热能而散发的能量可转化为电能而回收，并将该电能作为起动电机或驱动电机的电能来再利用。

（3） 电动机辅助：加速时可通过电机辅助发动机的驱动力，由此改善车辆的加速性能和最大能力点。

（4）更好的驾驶体验，如48V起停比传统12V起停更快速且噪音振动更小。

（5）高效率驾驶控制：在发动机效率低时，只用电动机驱动；在发动机效率高的工况则带动发电机发电，从而使整车综合效率达到最佳。

混合动力系统主要由控制系统、驱动系统和电池组等部分组成，根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为串联式混合动力系统、并联式混合动力系统、混联式混合动力系统三类。

串联式混合动力系统

并联式混合动力系统

混联式混合动力系统

一、串联式混合动力系统

在串联式混合动力中，发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能，其中一部分用于给蓄电池充电，另一部分则经电机和传动装置来驱动车轮，因此，发动机作为辅助动力源主要用于驱动发电机发电，以增加车辆的行驶里程，解决纯电动汽车一次充电行驶里程短的根本问题，其中增程式混合动力系统就属于该类型，串联式混合动力控制模式主要包括以下几种：

二、并联式混合动力系统

并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统，两套系统既可以同时协调工作，，也可各自单独工作来驱动汽车，所以根据汽车行驶过程中实际工况的要求来选择不同的动力源。

三、混联式混合动力系统

混联式系统特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套，两套结构或通过齿轮系、或通过行星齿轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电机之间的转速关系，与并联式混合动力系统相比，混联式可以更加灵活的根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。其中丰田Prius乘用车上应用的THSII系统就是混联式系统，该系统会在后续文章中详细分享。

根据电机的输出功率在整个系统输出功率所占的比重，也就是常说的混合度的不同，混合动力系统又可分为如下四类：

一、微混合动力系统

微混的混合度一般在20%以下，该类混动通常在内燃机曲轴上加装皮带驱动起动电机（即Belt Starter Generator，BSG），该电机是起动发电一体式电机，除了用于控制发动机的起动和停机外，还能够在制动和下坡工况下实现对部分能量的回收及在部分工况下的电机助力，常见的P0 48V系统即属于微混合动力系统，某联第一代48V在NETC循环下可降低10%左右的油耗。

二、中混合动力系统

中混的混合度可达到30%左右，该类混动采用ISG系统，即采用高压电机，具备一定的纯电动行驶能力，制动能量回收效率也更高，发动机与电机之间的耦合方式更加丰富。

三、强度混合系统

采用272~650V的高压电机，混合度可达到50%以上，该类混动系统电池容量更大、电池功率更高，纯电行驶里程更长，整车性能更为出色，在城市循环工况下节油率可达到30%~50%。

四、插电式混合动力系统（Plugin Hybrid）

该类混动利用电网对动力电池充电，一般插电式混动轿车都配有车载充电机，可利用家用电源为电池进行充电。