电动车增程式技术发展探索

王雄 李浪 鲁守卿

摘要：在人们的生活中充斥着各种各样的以电为主要能源的工具，方便着人们生活中的方方面面。而作为人们出行的交通工具，也能将电代替燃油来驱动行驶，让人们出行变得更加绿色环保。

关键词：电动车;增程器;发展

一、电动车增程式技术的概念

增程式技术是新能源汽车技术中的一种，在充满电纯电模式下迸发其所有动力性能，一旦在电量不充足的情况下，车载可充电储能系统无法满足续航里程的需求时，车载辅助供电系统就会被打开，为动力系统提供电能支持，从而来增加续航里程，满足里程需求。其最核心的动力部分主要由发动机、发动机控制器、增程器控制器和电机控制器等五部分组成。

二、电动车增程式技术的原理

增程式顾名思义就是能在原有的基础上增加行驶里程，所以在电源电量充足的情况下，动力电池开始做功，驱动电机，使其满足全车的驱动要求，在此情况下，发动机完全处于休息状态，当其电池电量消耗到一定程度的情况下，动力电池电量不足时（一般在30%左右）这时候发动机就会介入，开始运转，发动机在运转的同时为电池开始提供电量，对其进行充电。在运转一段时间后，电池的电量就会达到一个较充足的状态，SOC值一般在80%时，电池管理系统BMS就会出来干预，设定限值，增程器就会在此时停止运转，开始由电池驱动电机，为整车提供行驶动力。整车控制器（VCU）在此系统中發挥着重要的作用，见图1。

增程器控制器和整车控制器保持着紧密的联系，相辅相成，当获得发电功率需求时，电脑就会立马做出反应，通过计算，使ECU和GCU满足转速和扭矩需求，从而达到匹配动态工况，并且对其自我诊断，保证系统不出故障，安全稳定地运转。当发动机控制单元接收到增程器控制器的转速指令，就会将这些信息整合处理后，通过控制相应的元件，保证发动机达到经济性、动力性等方面的要求。当高效ISG电机和电机控制器GCU接收到增程器的CAN总线指令，电机就会实现恒转速和恒转矩控制，在系统的优化下，达到最大的工作效率，系统最高的效率大于96%。

在近几年的中国汽车市场中，也出现了许多增程式汽车，例如刚刚上市的理想ONE，理想ONE配置了前后双永磁电机同步电机，该车的最大功率为240kw，最大扭矩为530NM，整车的电池容量为40.5kwh，在满电的状态下，单次纯电行驶里程可达180km，虽然单次纯电续航里程还没有达到很高的水平，也满足不了一般的长途出行，但是一台增程式电动车，搭载了一台1.2T三缸发动机作为增程器，相当于给这台车加上了一个充电宝，这样以来，理论最大行驶里程可以达到了800km，确确实实是一台没有里程焦虑的电动增程式汽车，对于一些有里程焦虑的消费者来说，解除了其后顾之忧。

三、电动车增程式技术的优点

（一）节约能源和使用成本。

增程式汽车是基于新能源汽车的基础上开发研究出的一种新驱动方式，减少了动力电池，取而代之的是增程器系统。于是就能在普通纯电动汽车的基础上，节省40%～60%的电池容量，从而很好地节约了电池所需要的成本，减少电池容量自然也就减轻了重量，在燃油经济性方面也就有了很大的提高。在增程式汽车行驶过程中，内燃机和发电机可以始终在最佳工况下运转，并且电子控制系统会让充放电特性达到一定程度上的匹配，让电池充放电始终处于一个良好的工况下，延长电池的使用寿命，在相同的使用情况下，减少了后期的维修保养成本。

（二）提供更好的驾驶环境。

增程式电动车在一定程度上可以提高乘客的驾乘舒适性，由于增程式在电量充足的情况下完完全全由电驱动，那所带来的噪音就会非常小，传递到驾驶舱的噪音更是微乎其微，即使在发动机介入的情况下，由于发动机的排量也非常小，所以在驾驶舱内也能保持一个很好的隔音环境。

（三）省去繁杂的技术要求。

增程式电动车技术难度相比较混合动力等一些汽车来说，技术难度相对较低，就是单纯的纯电驱动，所以不需要发动机来介入驱动系统，也就少了在复杂的模式切换方面下功夫去攻克了。

（四）享受国家政策。

国家大力推崇新能源，在很多大城市限号和摇号的情况下，新能源汽车享受不限号出行和省去摇号的烦心事，在购置时，还能享受一定的国家补贴和免购置税的优惠政策。

四、电动车增程式技术的缺点

（一）工作效率低。

当车辆缺少电量时，发动机介入时，发动机为电池提供电量，电池再驱动车辆行驶，在这样的过程中，会在一定程度上增加能量损耗，那么工作效率自然也就会下降，所以增程式汽车的效率并不高。

（二）在一定程度上增加损耗。

虽然增程式汽车在纯电行驶下有着不错的节能效率，减少了燃油消耗率，但是跑长途时，发动机就会拖着重重的电池组行驶，这必定会增加额外的损耗，油耗就会偏高，在这一点上，也可以说是一个无法避免的缺点，况且增程式汽车说到底还是要在电量不充足的情况下使用燃油，长远看来，这与国家的绿色发展，大力发展新能源汽车的初衷背道而驰。

（三）稳定性差。

汽车买来后都会处在不同且复杂的工况下去运行，当面对复杂的工况下，车辆就必须拥有很高的稳定性，但是增程式汽车在这一点上还不完善，原因在于增程式汽车有着电池组和发动机自身复杂的特殊结构，倘若在不良的道路上长时间行驶，可能就会导致两套配合紧密的系统缺少了默契的连接，在一定程度上就会降低车辆的稳定性。

（四）电动车增程式技术的情况和未来发展。

在我国，车辆已经走进千家万户，方便大家的出行，但是在方便的同时也带来了大量的能源消耗，超高的燃油消耗率和废气排放也成了制约经济发展最棘手的问题，新能源汽车于是应运而生。2008年，是我国推出新能源汽车的元年，在一开始，虽然我国很多汽车厂商都推出自己的电动车，但是结果却不尽人意，与预期大相径庭，有着很大的差距，似乎就是一个“魔咒”很难打破，但是通过不断地摸索和经验的积累，近些年来，已经有了起色，开发出了一些续航高、产品力强的新能源汽车。可见新能源汽车的产品开发并不是那么容易的，任何技术都没有捷径，需要的是长期的经验和技术支持。

参考文献：

[1]唐国强.混合动力汽车能量控制系统的研究[J].佳木斯大学学报（自然科学版），2018，4

[2]冯继峰，周美兰，肖建峰.纯电动汽车复合电源的仿真与实验[J].黑龙江大学自然科学学报，2018，3

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