增程器
關注創建者：思而行 創建時間：2021-02-03
增程器的實例教程
1
引言
增程式純電動一直被視為是傳統燃油到純電動過渡階段的一種解決方案，尤其是理想ONE在市場上的成功表現，讓主機廠看到了增程純電動的市場空間，增程純電動項目越來越多的被啟動起來，隨之而來的增程器噪聲和振動問題，也成為了主機廠在開發增程純電動過程中必須面對的一個挑戰。
2
增程器在整車上的NVH風險
增程器通常在電池電量較低的時候啟動，工作時主要存在如下的三個NVH風險：
低電量充電車內聲音與振動大
低電量充電車內聲品質差
發動機高轉速運行車內噪聲與振動大
雖然同樣是由發動機工作，但是增程器不再是車輛能量的唯一提供來源，功率輸出不取決于行駛阻力及汽車功能附件的需求，而取決于整車對增程器的功率需求，增程器工作時，配合電池可實現發動機功率輸出的削峰填谷，可在大部分工作狀態下追求極致的燃油經濟性，下圖所示為某增程器的萬有特性曲線：
增程器工作點
為了所求極致的燃油經濟性，滿足整車對增程器功率需求的工作點通常會在綠色線附近選擇，從曲線可以看出，增程器工作時，低功率輸出對應低轉速高扭矩，而高功率對應高轉速中扭矩的思路才能實現較好的燃油經濟性。
展開 0引言
國外關于增程式驅動系統的研究開始比較早。寶馬、日產和通用關于增程式混動方案研究
較早，尤其是通用汽車已有相關增程式車型在市面上批量銷售。國內車廠如長安、吉利、廣汽等，雖然也都在針對增程式混動方案進行研究，但是到現在市面上還沒有批量的車型在銷售;互聯網汽車公司理想ONE車型將增程式混動方案推向市場，給國內增程式方案的發展帶來新希望，并最終獲得大眾的喜愛。
但是，增程式電機直接與發動機曲軸集成連接，發動機本身產生的高溫也會傳遞給電機系統，使其工作環境非常惡劣，嚴重時甚至導致電機控制器溫升過高損壞或者故障，因此開發增程式電機系統的關鍵便是有效的熱管理設計。
本文正是針對一款增程式電機控制器的散熱需求，設計了增程式電機控制器及其高效的雙面水冷散熱器，并介紹了該增程控制器整體結構和其散熱器冷卻結構。
為了進一步研究其散熱器冷卻效果，分別對該增程式電機控制器的功率模塊和薄膜電容進行了熱仿真研究和臺架溫升測試，通過對比分析可知，本文的增程式電機控制器散熱器冷卻結構具有良好的散熱效果，能夠滿足在發動機周圍長時間工作的需求，對于同類型增程式控制器的結構設計具有一定的參考價值和借鑒意義。
1總體設計
1.1控制器結構設計
圖1(a)為本文設計的增程式二合一發電機系統結構，電機控制器位于電機右上方，電機由定子和轉子組成，電機機殼法蘭面與發動機外殼法蘭安裝面連接固定，電機轉子通過轉子輪轂與發動機曲軸法蘭盤連接，實現整個增程式電驅動系統與發動機的集成。
圖1(b)為本文設計的增程式電機控制器。
展開 06
馬自達確認今年將推出MX-30插電混動版，采用轉子增程器
新車迷 經過多年的傳聞，馬自達證實，其著名的轉子發動機將重返美國市場，但是其不是作為獨立發動機，而是作為MX-30插電混合動力系統的一部分。發動機不會直接為車輛動力，而是用作增程器。什么？傳說中的轉子發動機復出，盡量只是作為一個增程器裝置？這是不是有點開玩笑，其實早在2020年就有傳聞稱馬自達將把轉子發動機作為增程器。自從MX-30純電動車在2019年東京車展上首次亮相以來，關于這款轉子發動機將重返市場的傳言就一直在流傳，期間，馬自達也證實了這一消息，但隨后又暫停了這款發動機的上市。據《Automotive News》報道，這款發動機原本計劃在2019年上半年上市，但該品牌決定推出一款插電混合動力汽車。2012年，由于RX-8銷量差，轉子發動機裝置退出了市場，現在這款發動機將作為增程器的一部分回歸，轉子發動機的傳奇將不再延續。
07
工信部出臺監管標準 汽車OTA升級告別野蠻生長
鞭牛士 4月23日消息，近日，工信部裝備工業發展中心發布通知，將車企對OTA行為從源頭到升級后進行全流程監督管理。隨著近年來智能汽車熱銷，OTA升級所存在的潛在風險也逐漸暴露，其中，2021年就曝出多家車企在未告知車主的情況下，通過OTA升級對已售車輛進行“鎖電”的行為，損害了不少車主的權益。
展開 增程式電動汽車動力系統及懸置解耦設計
無論是對于傳統燃油車輛還是純電動汽車、增程式電動車，動力總成都是其最重要的振動噪聲激勵源。為對其振動噪聲進行隔離設計，獲得整車更好的NVH性能，懸置系統及動力總成的設計匹配和解耦都非常重要，為其設計重點和難點。
1. 增程器-電驅動分開布置下的解耦設計
考慮到增程式電動汽車動力系統激勵源的復雜度較高，僅從動力總成激勵源及響應特性的角度出發，推薦增程器（發動機+發電機）系統與驅動系統（電機+減速器+傳動軸）分開布置。其缺點為需要占用更多布置空間，需要設計兩套懸置減振系統，有可能需要付出更多的零部件重量、成本等；其優點為大大降低了動力系統整體設計匹配難度，易于獲得更好的NVH性能，實現整車質量分布的均勻性等。
增程器-電驅動分開布置后，電驅動系統懸置解耦設計可根據純電動車動力總成激勵源特點進行匹配開發。而對于增程器的懸置匹配和解耦設計，主要考慮增程器本身主要工作工況點與動力總成剛體模態的避頻，可根據傳統燃油車懸置設計理論進行匹配開發。
圖1 增程器-電驅動分開布置
2. 一體化增程器-電驅動系統的解耦設計
考慮到布置空間、重量、成本等因素，增程式電動車動力系統采用了較多一體化設計，即發動機+發電機+驅動電機+減速器+控制器一體化設計為一個動力系統，進行整體布置設計和優化，并共用一套懸置系統。其缺點為集成度高帶來激勵頻率復雜，設計難度高，不易獲得較好的NVH性能。
圖2 一體化增程器-電驅動系統集成舉例
由于動力總成激勵的復雜性，懸置系統的設計及解耦非常重要，對增程式電動車整車NVH性能影響很大。
展開 一、增程式混合動力系統原理
增程式混合動力汽車是在純電動車的基礎上，增加一臺增程器
增程式混合動力由發動機、發電機和驅電動機三部分動力總成組成，它們之間用串聯 方式組成動力單元系統。增程式混合動力系統主要運行模式：純電驅動、串聯增程。
PN：發動機輸出功率；PO：增程器輸出的電功率; PI：車輛驅動電機需求功率；PB：電池組充放電功率，設充電為正，放電為負；系統根據PI的需求，控制發動機的扭矩（N）及轉速（n）PI=PO+PB;當負載PI=0時，增程器輸出全部向電池組充電；當負載需求PI＜PO時，增程器提供驅動器電源的同時，向電池組充電；當負載需求PI＞PO時，電池組放電（-PB），滿足PI的需求；
提高系統效率
提高發電機組的效率：
發電機與發動機的優化匹配，發電機高效區與發動機高效區的重合；控制發動機始終工作在低燃油消耗率區內；發揮發電機通過逆變器能快速穩定工況的特點，保證發動機始終工作為最佳點火 角；發電功率與驅動功率需求的跟隨：在油模式下，電池的主要作用是平衡電量（削 峰填谷），電池的充電-放電循環，將損耗7-10%（0.96*0.96），盡量減少電池的 充放電；電機驅動系統的效率：提高電機及驅動器的效率；動力系統的匹配優化，采用兩 擋變速箱；
該增程器由一款直列三缸汽油機、ISG發電機、發電機控制器、以及集成增程器控制功能
的ECU組成。最大功率可達40Kw，可基本滿足純電動輕型客車、物流車增程式電動汽車的需求。
展開 
增程器的相關專題、標簽、搜索
增程器的最新內容
INNengine E-Rex 500 是一款緊湊、輕便、高效的一沖程發動機，旨在為電動汽車和其他應用提供增程器。它還以其緊湊的尺寸、輕巧的重量和高功率輸出而聞名，使其成為傳統四沖程發動機的潛在替代品。
當車輛動力電池的荷電狀態（SOC）較高時，增程器不啟動，由動力電池直接向驅動電機供電，即以純電模式運行；當車輛動力電池的荷電狀態較低時，增程器啟動，并保證發動機在最高效率點工作，此時由增程器發出的電能為驅動電機供電，并將多出的電能為動力電池充電，即增程模式；當驅動電機功率需求較大，單一能源無法滿足時，則由增程器和動力電池同時供電，提供最大功率輸出。
軸向磁通永磁同步電機仿真分析
01
案例背景
軸向磁通永磁同步電機也稱盤式永磁電機，因其圓盤式的結構，加大了磁場作用面積，使得效率更高，大多呈現直徑較大，軸向尺寸很薄的特點，應用在電梯領域、商用車公交車領域、工程機械領域、發電機組領域、增程器領域、軍工及航空航天領域等等。
增程器噪聲的優化也離不開整車隔振系統的完美調校，通過對動力總成懸置限位剛度、中冷管路襯套、空調管路襯套等關鍵路徑的優化，使得增程器工作轟鳴噪聲改善近10dB(A)。另外，軟件方面，通過對控制策略的優化，可以使增程器轉速、車速、噪聲三者之間的匹配更合理，噪聲變化更平滑、自然。
項目背景
ACR在汽車尾氣催化轉化器方面具有熟練的技術能力，他們目前正在開發用于EREV(增程式電動車) 的微型柴油發動機。海克斯康工業軟件旗下的Cradle CFD軟件在微型柴油發動機的開發過程中發揮了重要作用。
項目背景
ACR在汽車尾氣催化轉化器方面具有熟練的技術能力，他們目前正在開發用于EREV(增程式電動車) 的微型柴油發動機。海克斯康工業軟件旗下的Cradle CFD軟件在微型柴油發動機的開發過程中發揮了重要作用。
ACR在開發卡車和其他柴油動力車輛的排放控制裝置方面具有很高的技術能力
eBooster也可以作為增程式汽車的增程器，由于具有較高的壓比，能夠為發動機提供高質量進氣，使小排量發動機也能發揮更大能量，從而提高汽車里程，消除里程焦慮。同時，這款控制器也可以使用在氫燃料電池汽車上，為其動力系統提供高質量空氣。
項目背景
ACR在汽車尾氣催化轉化器方面具有熟練的技術能力，他們目前正在開發用于EREV(增程式電動車) 的微型柴油發動機。海克斯康工業軟件旗下的Cradle CFD軟件在微型柴油發動機的開發過程中發揮了重要作用。
二、空調系統與新能源熱管理
其實對于整體建立整車的熱管理總體可以分成如下幾個方面：
整車模型
電池、電機、(增程器/發動機)模型
空調系統（AC,HP）
駕駛乘員倉
電池、電機冷卻系統
搭建系統對于1D,3D耦合仿真，和simulink聯立建立控制策略的分析，我們的目的也是這個，冷卻系統的匹配，實際駕駛工況以及制冷采暖對于續航的影響分析
在普利茅斯的一個內部研發項目中，研發團隊需要基于一臺燃油車開發電動汽車及增程器展示平臺(EVARE)，其中的一項挑戰就是為電池包打造一套高效的冷卻系統。整個電池包由14個標準化模組組裝而成，研發團隊需要在有限的設計空間中尋找最優化熱-電性能的方案。Kim Yeow指出：“顯然，我們此時需要借助有限元分析(FEA)工具開展高保真仿真，以預測電池工作溫度。”
鋰離子電池誕生已有數十年之久。
