動力系統構型的案例
商用車雙電機動力系統構型-行星排技術
(a)8.5噸壓縮式垃圾車動力系統構型圖
(b)18噸洗掃車動力系統構型圖
1.驅動電機端齒輪；2.變速箱結合套；3.從動輪①；4.傳動齒輪；5.行星排結合套；6.從動輪②;7.齒圈；8.行星架；9.太陽輪；10. 從動輪③；11. 作業電機端齒輪；12.
商用車雙電機動力系統構型-行星排技術
THS系統動力總成
引言
國內新能源商用車領域， 新能源客車的規模應用取得了良好的示范效果。新能源專用車也有大規模應用，但總體以微型、 輕型的N1/N2 運輸產品為主， 急需在中重型、作業類的N2/N3 商用車領域取得突破。
針對純電動商用車種類多、 用途廣、 工況復雜等特點，本文結合國家重點研發計劃新能源汽車重點專項，研發了一種基于變速箱+行星排耦合的雙電機驅動系統新構型，可實現雙電機耦合驅動、協調再生制動、單電機獨立驅動/作業等多種工作模式，實現一種動力平臺滿足行駛與作業兩種使用需求。
1 純電動商用車動力系統主流構型方案分析
目前國內外純電動商用車的主流驅動系統構型，可分為集中式和分布式驅動兩大類。
集中式驅動系統又可分為兩種，一種是將傳統汽車動力系統更換為純電動力系統， 這種構型包括電機直驅、電機+減速器、電機+變速器等型式，如圖1（a）所示，這是中重型純電動商用車的主流構型，宇通客車、德國SIEMENS 公司的集中式驅動系統，已有規模化應用；另一種是將動力系統集成在驅動橋上， 包括電機直驅、 電機+減速器等型式，如圖1（b）所示，是中輕型純電動商用車的主流型式。
分布式驅動主要有輪邊電機+減速器、 輪轂電機+減速器、輪轂電機等型式，如圖1（c）所示，德國ZF、比亞迪的輪邊驅動橋在城市客車領域已有推廣， 在運輸與作業類商用車領域應用較少，英國Protean、荷蘭e-Traction 等公司的輪轂電機驅動系統，目前仍處于應用驗證階段，未有規模化應用。
展開 燃料電池動力系統構型與關鍵部件
1 燃料電池動力系統構型燃料電池動力系統中的二次儲能電池可以有多種類型,包括鋰離子電池?鎳氫電池和超級電容器等?因此,燃料電池動力系統存在多種構型方案,目前常用的燃料電池動力系統構型方案見表2?
表2 常用的燃料電池動力系統構型方案
1.1 單一燃料電池構型
單一燃料電池構型只包含燃料電池一個能量源,單一燃料電池動力系統基本結構如圖1所示,包括燃料電池系統?整車控制器?DC/DC?逆變器和電機等部件?汽車的所有功率負荷都由燃料電池承擔?燃料電池系統將氫氣與氧氣反應產生的電能傳給驅動電機,驅動電機將電能轉化為機械能再傳給傳動系統,從而驅動汽車前進?
圖1 單一燃料電池動力系統基本結構
燃料電池輸出電壓一般比電動汽車動力總線電壓要低,特性比較軟,即隨著輸出電流的增加,電壓下降幅度比較大,為實現燃料電池輸出電壓與動力總線電壓匹配,就需要一個DC/DC(直流/直流)變換器?同時,DC/DC變換器可以對燃料電池最大輸出電流和功率進行控制,起到保護燃料電池系統的目的?
1.2 燃料電池+動力蓄電池構型
該種構型有多種分類標準,根據是香插電可分為插電型和不插電型:根據配備的燃料電池和動力蓄電池的功率等級的差異,可分為能量混合型和功率混合型:根據燃料電池是否與直流母線直接連接,可分為直接型和間接型?
1.2.1 不插電型和插電型
不插電型燃料電池+動力蓄電池構型動力系統拓撲結構如圖5-2所示?該動力系統中,燃料電池系統為主要動力源,動力蓄電池配合燃料電池系統進行混合驅動,電能經過電機轉化成機械能傳給傳動系統?加速時,電池組和燃料電池堆共同輸出能量,保證整車的加速性能,由于電池組提供了部分能量,減輕了電池堆瞬時加速時的負擔,避免陰極“氧氣饑餓”現象的發生,可延長電池堆壽命?制動時,電池組回收部分能量,此過程由電池管理系統控制?
圖2 不插電型燃料電池+動力蓄電池構型動力系統拓撲結構
展開 混合動力系統主流動力構型方案對比研究
混合動力系統就是使用了汽油、柴油、氫氣或甲醇的內燃機和電力2種驅動方式的系統。其優勢在于車輛起步用電機實現驅動，發動機可以完全不用工作，處于停機狀態，當車速達到一定值后，發動機再進行接入。這樣的好處是：
（1）發動機省去了怠速工況；
（2）發動機一旦運行，就會在運行在最高效的區域。混合動力車輛起步動力性良好，可以達到節能減排的目的。
客車是公共交通領域的重要組成部分，該細分市場的特點是對安全性要求較高，且產量不大，因此針對客車混合動力系統與乘用車構型的思路不完全一樣。混合動力客車經過十多年的發展，動力系統構型也是呈現多樣性，但每種構型都有其自身的優點和缺點。
本文總結了現有客車市場比較主流的串聯式、并聯式和混聯式動力構型方案，分析了這3種構型的控制原理和優、缺點，提出了不同系統構型產品市場路線，為混合力客車推廣提供了思路。
2 混合動力客車構型分類
混合動力動力系統構型有2 種不同的分類方法，即按連接方式和按混合程度，本文重點按連接方式的分類方法進行詳細闡述。
2.1 按混合程度劃分
該種分類方法按電能與傳統能源的混合程度，即驅動電機輸出功率占整個動力系統功率的比例來進行劃分，具體見表1。
表1 混合動力構型按混合程度分類
2.2 按連接方式劃分
該種方法按動力系統的連接方式和結構類型進行劃分[2]，具體如表2。
表2 混合動力構型按聯接方式分類
串聯式系統：有發電和驅動2個電機，其中發電機不做驅動使用，僅用來發電，發出的電能可存儲在動力電池中或供驅動電機直接使用。
增程式系統：與串聯式系統類似，通過將電機集成在發動機飛輪上，形成發動機和電機總成，這種總成稱為增程器；其中，增程器不直接連接傳動系統，與串聯式系統類似，其主要功能就是在動力電池電量不足時給其充電，從而延長續駛里程。
并聯式系統：發動機為主要動力源，電機作為輔助動力源。
展開 
新型P2構型混合動力系統分析
圖19 發動機輔助制動模式受力分析
3 小結
本文介紹的新型P2構型混合動系統有7種模式，能覆蓋混合動力系統的主要工作模式，可實現e-CVT+CVT模擬7擋，保證了整車動力性和經濟性，模式切換平順，且能應對不同的工況使用需求。
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3 小結
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干貨‖HEV-PHEV混合動力系統構型分析
‖BENCHMARK process for Target setting
干貨‖21世紀汽車動力技術的發展路線
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干貨‖混合動力車的電池結構特點與電池系統比較
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展開 新能源汽車講解丨動力傳動系統構型方法
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歐陽明高丨HEV-PHEV混合動力系統構型分析
作者：清華大學教授、中國科學院院士 歐陽明高 ......
【多圖】P0-P4構型概述—48 V系統技術發展
但是對絕大多數OEM而言，新能源車從深度混合動力到純電動、燃料電池汽車均因成本過高，而處于虧損狀態。48V輕度混合動力系統因其硬件成本較低，且能實現大多數混合動力功能而逐漸獲得諸多OEM青睞。
目前國外奔馳、奧迪等公司，國內長安、吉利等公司已經推出自己的48V混動車型；博世、博格華納、麥格納等供應商也已推出自己的48V混動乃至純電動解決方案。在未來較長的一段時間內，48V系統將在汽車動力系統領域占據重要地位。本文將從技術角度探討48V系統的技術應用潛力及發展前景。
48V輕度混合動力系統概述
從成本角度看，48V系統因其在60 V的安全電壓等級以下，因此無需額外的高壓安全防護；另外，48V系統中電動化部件的功率及能量等級較低，其硬件成本相較于深混系統大大降低。這兩方面的原因使48V系統成為極具性價比的混動解決方案。從整車混動功能及性能角度看，48V系統能實現如發動機起停、制動能量回收、行車發電、電機助力、純電驅動（因構型而定）等絕大多數混合動力功能。
48V系統功能及性能因其動力系統構型不同而有所區別，但其基本混合動力功能與原理與如圖1所示。因構型不同，48V系統在整車應用中可實現10%～18%節油率，整車降油耗成本低于500元/（0.1L/100km）。
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技術分享 | 現代燃料電池汽車NEXO技術分析
高壓電池系統放置于車身尾部，采用了40KW鋰電池組，240V電壓，可以純電驅動提升續航里程，同時也起到預熱車輛、回收能量等作用。
NEXO采用的三個相同的儲氫罐設計，不但意味著NEXO儲氫系統的儲氫能力稍有提升，同時也使其布局更加靈活方便，既可以與電池等系統配合為后備箱騰出更大的空間，設計更規整的內部形狀，又能大幅度降低整個系統的制造難度。
02、車輛模式運行分析
根據動力系統構型方案分析，車輛可以實現至少六種工作模式，分布是純電動模式、FCS+動力電池驅動模式、FCS+動力電池充電模式、純FCS模式、再生制動模式、駐車充電模式。
純電動模式是指在較低車速時僅有動力電池提供能量驅動，FCS系統不啟動不參與；FCS+動力電池驅動模式是指在較大功率需求時，燃料電池和動力電池同時供電，通過逆變器向驅動電機提供動力輸出；FCS+動力電池充電模式是指在正常行駛時，燃料電池輸出，給動力電池充電，同時通過逆變器向驅動電機提供動力輸出；純FCS模式是指在較高車速勻速行駛時，僅有FCS系統提供能量驅動車輛，動力電池既不充電也不放電；再生制動模式是指下坡和減速時，驅動電機通過逆變器向動力電池回收能量；駐車充電模式是指長時間駐車怠速，電池SOC下降到一定閾值，FCS系統啟動，給動力電池充電。
03、車輛能量流分析
NEXO車輛通過燃料電池總成輸送電能給驅動電機，其驅動方式是通過氫氣與氧氣在燃料電池堆內發生反應，利用化學反應產生出的電能來帶動驅動電機，最終驅動車輛行駛，同時反應產生的其他剩余電能可以存入儲能動力電池組內。
展開 構型丨GKN-電驅動系統
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