電動(dòng)化的一種。增程器就是由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，即通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)把燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，又經(jīng)過(guò)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)變成電能的電力供給裝置。增程器應(yīng)用于純電機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛能夠解決由于動(dòng)力電池的技術(shù)局限所帶來(lái)的諸如里程焦慮等市場(chǎng)適應(yīng)性問(wèn)題，這類(lèi)車(chē)輛又被稱(chēng)為增程式電動(dòng)汽車(chē)。相比于傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛，由于增程器中的發(fā)動(dòng)機(jī)主要工作在高效率區(qū)域，增程式電動(dòng)汽車(chē)的燃料消耗更低、污染排放更少。相比于純電動(dòng)汽車(chē)，增程式電動(dòng)汽車(chē)所配備的動(dòng)力電池能量減小，具有成本低、自重輕、不依賴(lài)充

振動(dòng)噪音并通過(guò)增程器(APU)達(dá)到即時(shí)充電目標(biāo)等。雖然此類(lèi)汽車(chē)優(yōu)勢(shì)較多，可是在增程器使用時(shí)依然會(huì)發(fā)生燃油效率不高的現(xiàn)象，在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)主要采用燃油效率優(yōu)化控制辦法。下面先對(duì)電動(dòng)汽車(chē)增程器做出說(shuō)明。1 電動(dòng)汽車(chē)增程器概述電動(dòng)汽車(chē)增程器是一種輔助動(dòng)力裝置，具有多種應(yīng)用形式，既可以采用燃料電池方案，也可以借助發(fā)電機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)，以及配套的整流裝置(PWM)構(gòu)成增程器。增程器與動(dòng)力電池共同作為電動(dòng)汽車(chē)的能量系統(tǒng)而發(fā)揮作用。從增程模式看，主要是通過(guò)純電動(dòng)模式，借助動(dòng)力

常用的電動(dòng)汽車(chē)增程器由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)組成，類(lèi)似于混合動(dòng)力汽車(chē)的串聯(lián)式結(jié)構(gòu). 發(fā)動(dòng)機(jī)只與發(fā)電機(jī)相連，整個(gè)增程器以電能的方式對(duì)外輸出能量，可以保證發(fā)動(dòng)機(jī)始終工作在高效率工作區(qū)，減少燃油消耗的同時(shí)減少尾氣污染.現(xiàn)階段增程器的研究主要圍繞系統(tǒng)的布局優(yōu)化和能量管理策略展開(kāi). 轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)型增程器[4]可以利用燃?xì)庵苯油苿?dòng)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，無(wú)需曲軸連桿機(jī)構(gòu)，因此功率體積比高，但是高油耗和尾氣污染以及對(duì)發(fā)電機(jī)的重構(gòu)都限制了其在電動(dòng)汽車(chē)上的應(yīng)用.此外，更多的增程系統(tǒng)

差等缺點(diǎn)，作為增程器，發(fā)動(dòng)機(jī)工作范圍相對(duì)較窄，難以滿足發(fā)電經(jīng)濟(jì)性的需求。而阿特金森循環(huán)汽油機(jī)在部分負(fù)荷工況下具有更好的燃油發(fā)電經(jīng)濟(jì)性。文獻(xiàn)[1]提出了針對(duì)串聯(lián)混動(dòng)開(kāi)發(fā)的恒功率控制策略，文獻(xiàn)[2]提出三工控點(diǎn)的開(kāi)發(fā)策略，文獻(xiàn)[3]提出了增程器最佳燃油經(jīng)濟(jì)性工作特性的匹配方法，明確每一輸出到母線的等功率線對(duì)應(yīng)的最佳燃油耗、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和轉(zhuǎn)速，以此作為一般增程器匹配的通則。增程器作為準(zhǔn)恒定工況動(dòng)力機(jī)械，可進(jìn)一步發(fā)掘其提高燃油經(jīng)濟(jì)性能的潛力。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)采用高膨脹比

t.關(guān)鍵詞： 增程器;高效;新能源汽車(chē)Key words： range extender;efficient;new energy vehicle 中圖分類(lèi)號(hào)：U463.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）22-0178-02最近幾年，新能源汽車(chē)在國(guó)內(nèi)獲得飛快的發(fā)展，正是因?yàn)閲?guó)家政策的大力引導(dǎo)和支持，在2020年全年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量累計(jì)分別完成136.6

電動(dòng)傳動(dòng)系統(tǒng)和增程器模塊。增程器模塊基于使用壓縮天然氣(CNG)的內(nèi)燃機(jī)和通常用于驅(qū)動(dòng)乘用車(chē)的發(fā)電機(jī)。通過(guò)使用增程器模塊，將大大增加電動(dòng)卡車(chē)的續(xù)駛里程。德國(guó)曼商用車(chē)公司和IAV公司在名為“Assured”項(xiàng)目的框架下合作開(kāi)發(fā)了一款帶有CNG(壓縮天然氣)增程器的純電動(dòng)垃圾清運(yùn)車(chē)。其中，曼公司負(fù)責(zé)整車(chē)開(kāi)發(fā)，IAV公司負(fù)責(zé)增程器模塊的開(kāi)發(fā)。Assured 項(xiàng)目受到“歐盟地平線2020 計(jì)劃”的資金支持。增程器模塊基于以壓縮天然氣(CNG)為燃料的內(nèi)燃機(jī)而開(kāi)發(fā)，

車(chē)上再搭載一臺(tái)增程器，當(dāng)電池續(xù)航不足時(shí)，通過(guò)增程器發(fā)電，提供能量給驅(qū)動(dòng)電機(jī)或動(dòng)力電池，滿足車(chē)輛繼續(xù)行駛需求。增程器是由發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)組成的，目前國(guó)內(nèi)不僅有小排量汽油機(jī)，而且有大排量柴油機(jī)作為增程器的發(fā)動(dòng)機(jī)。在開(kāi)發(fā)增程器過(guò)程中，需要做大量的前期標(biāo)定及測(cè)試。由于增程器試驗(yàn)中不僅要測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的監(jiān)控參數(shù)，還需要測(cè)量電機(jī)、電機(jī)控制器的電參數(shù)，同時(shí)測(cè)試臺(tái)架還需控件增程器，因此傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)架無(wú)法勝任。為了更好地開(kāi)展增程器的性能及可靠性開(kāi)發(fā)試驗(yàn)，需將傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)

鍵詞：電動(dòng)車(chē);增程器;發(fā)展一、電動(dòng)車(chē)增程式技術(shù)的概念增程式技術(shù)是新能源汽車(chē)技術(shù)中的一種，在充滿電純電模式下迸發(fā)其所有動(dòng)力性能，一旦在電量不充足的情況下，車(chē)載可充電儲(chǔ)能系統(tǒng)無(wú)法滿足續(xù)航里程的需求時(shí)，車(chē)載輔助供電系統(tǒng)就會(huì)被打開(kāi)，為動(dòng)力系統(tǒng)提供電能支持，從而來(lái)增加續(xù)航里程，滿足里程需求。其最核心的動(dòng)力部分主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、增程器控制器和電機(jī)控制器等五部分組成。二、電動(dòng)車(chē)增程式技術(shù)的原理增程式顧名思義就是能在原有的基礎(chǔ)上增加行駛里程，所以在電源電量充足的

仿真平臺(tái)開(kāi)展對(duì)增程器選型的分析研究。1 增程技術(shù)增程式混合動(dòng)力汽車(chē)（REEV）是在純電動(dòng)車(chē)（EV）的基礎(chǔ)上，增加一臺(tái)增程器，提高續(xù)航里程，而增程器是將發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)耦合，并與車(chē)輪解耦，利用發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在經(jīng)濟(jì)區(qū)實(shí)現(xiàn)節(jié)油。增程式混合動(dòng)力汽車(chē)一般先以純電模式運(yùn)行，在電池電量過(guò)低的情況下啟動(dòng)增程器， 以提升整車(chē)的續(xù)駛里程[1]，增程器通常由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)之間無(wú)直接連接。增程系統(tǒng)的匹配主要需要考慮增程器功率及效率、驅(qū)動(dòng)電機(jī)效率以及電池的充放電效率。設(shè)定

力電池外,還有增程器。增程器并沒(méi)有直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē),所以增程式電動(dòng)汽車(chē)的燃油消耗和污染物排放與燃油汽車(chē)相比均較低。對(duì)增程器的參數(shù)進(jìn)行匹配,以及對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)進(jìn)行選取,是降低燃油消耗,減少污染物排放的關(guān)鍵點(diǎn)[9-10]。筆者對(duì)某款增程式電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)與增程器進(jìn)行參數(shù)匹配,在保證整車(chē)?yán)m(xù)駛里程的基礎(chǔ)上,通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件對(duì)增程器工作點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化,以降低整車(chē)燃油消耗,減少污染物排放。2 增程式電動(dòng)汽車(chē)工作原理純電動(dòng)汽車(chē)的結(jié)構(gòu)主要包括三部分:電機(jī)、電池、電控,增程式電動(dòng)

汽車(chē)主要是通過(guò)增程器來(lái)解決電動(dòng)車(chē)的里程焦慮問(wèn)題，因此其對(duì)增程器的功率等性能參數(shù)要求會(huì)比傳統(tǒng)混合動(dòng)力車(chē)和燃油車(chē)大幅降低。Clemente等［11］研究了不同結(jié)構(gòu)增程器，展示了增程器設(shè)計(jì)多樣性的潛力。Borghi等［12］開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用于增程器的兩缸發(fā)動(dòng)機(jī)，它采用電動(dòng)增壓器、特殊的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子元件等方式，減少熱損。然而，新型增程器工作特性比其他混合動(dòng)力車(chē)和燃油車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)特性可能有較大差別，并對(duì)潤(rùn)滑油和后處理系統(tǒng)等設(shè)計(jì)提出一定挑戰(zhàn)，因此需要進(jìn)一步加深對(duì)增程式混合動(dòng)力汽車(chē)

一個(gè)重要分支，增程器用于給動(dòng)力電池進(jìn)行能量補(bǔ)充或者在加速過(guò)程中對(duì)行駛功率進(jìn)行能量補(bǔ)充，從而使車(chē)輛具備更遠(yuǎn)的續(xù)航里程和更強(qiáng)勁的動(dòng)力體驗(yàn)。在增程式汽車(chē)中，最具代表性的是日本日產(chǎn)汽車(chē)的e-POWER 增程動(dòng)力，兼顧低成本和低油耗，因而被市場(chǎng)廣泛接受。Simulink[1]是MATLAB 環(huán)境下的一個(gè)進(jìn)行動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成軟件包。Simulink 的模塊化設(shè)計(jì)通俗易懂、直觀易學(xué)，目前被廣泛用來(lái)進(jìn)行汽車(chē)控制系統(tǒng)的模型開(kāi)發(fā)。本文的增程器控制系統(tǒng)是基于M

].在眾多車(chē)載增程器構(gòu)型[2-5]中，內(nèi)燃發(fā)電型增程器因技術(shù)相對(duì)成熟、結(jié)構(gòu)緊湊和成本較低而被廣泛應(yīng)用.發(fā)電機(jī)大多采用永磁同步電機(jī)[6-8]，也有少數(shù)采用三相無(wú)刷交流同步電機(jī)[9]及其他電機(jī)[10].電勵(lì)磁電機(jī)因磁動(dòng)勢(shì)感應(yīng)系數(shù)較低而效率不高，難以應(yīng)用于功率需求較大的場(chǎng)合[11]；永磁同步電機(jī)發(fā)電需借助脈沖寬度調(diào)制(PWM)全橋/半橋整流等技術(shù)，控制難度和成本較高.混合勵(lì)磁電機(jī)最早由McCarty[12]提出，它綜合了兩者的優(yōu)點(diǎn)，高效緊湊，特別適合對(duì)輸出電壓/

路。關(guān)鍵詞： 增程器;高效;新能源汽車(chē)最近幾年，新能源汽車(chē)在國(guó)內(nèi)獲得飛快的發(fā)展，正是因?yàn)閲?guó)家政策的大力引導(dǎo)和支持，在 2020 年全年中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量累計(jì)分別完成 136.6 萬(wàn)輛和 136.7 萬(wàn)輛，從細(xì)分車(chē)型看，純電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量累計(jì)分別完成 110.5 萬(wàn)輛和 111.5 萬(wàn)輛，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量累計(jì)分別完成 26 萬(wàn)輛和 25.1 萬(wàn)輛，燃料電池汽車(chē)量累計(jì)產(chǎn)銷(xiāo)均完成0.1 萬(wàn)輛，從數(shù)據(jù)上可知，我國(guó)市場(chǎng)上的新能源汽車(chē)大多數(shù)還是走的純電動(dòng)車(chē)路線

結(jié)構(gòu)連接。由于增程器系統(tǒng)中發(fā)動(dòng)機(jī)的存在，故其又具有與傳統(tǒng)燃油車(chē)一樣的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)問(wèn)題，若得不到有效解決會(huì)降低動(dòng)力總成生命周期、影響駕駛員的舒適性、增加NVH 問(wèn)題等。故研究減小增程器的轉(zhuǎn)矩波動(dòng)對(duì)增程式電動(dòng)汽車(chē)的普及具有重要意義。國(guó)內(nèi)對(duì)于轉(zhuǎn)矩波動(dòng)控制的研究較少。湖南大學(xué)王耀南等對(duì)增程式電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的部件選型、系統(tǒng)配置、控制優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，并指出了未來(lái)增程器研究值得關(guān)注的問(wèn)題[1]。同濟(jì)大學(xué)張立軍等建立了某商用車(chē)增程器的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)仿真模型，分析得出了扭

前市場(chǎng)上采用的增程器主要是由內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)及其控制器的簡(jiǎn)單組合，存在體積大、重量重的特點(diǎn)，勢(shì)必影響整車(chē)的經(jīng)濟(jì)性能。而增程器系統(tǒng)的集成化開(kāi)發(fā)則能較好地解決相關(guān)問(wèn)題。1 增程式電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)本文所指增程式電動(dòng)車(chē)配有車(chē)外充電功能，由內(nèi)燃機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)控制單元傳到儲(chǔ)能元件，再傳輸給驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。其與插電式混合動(dòng)力主要區(qū)別在于，前者為小功率內(nèi)燃機(jī)帶發(fā)電機(jī)加適當(dāng)電量的電池；而后者的內(nèi)燃機(jī)功率一般比較大，電池電量較少[4-5]。圖1 增程式電動(dòng)車(chē)

程式電動(dòng)汽車(chē);增程器;里程憂慮1 增程式電動(dòng)汽車(chē)概念與定義增程式電動(dòng)汽車(chē)顧名思義，它是加裝了可用來(lái)發(fā)電的增程器系統(tǒng)的電動(dòng)汽車(chē)。它是一種新能源汽車(chē)，它的電池容量較純電動(dòng)汽車(chē)小;能量可以來(lái)源于電池和增程器系統(tǒng)，既可以由電網(wǎng)充電，也可由增程器系統(tǒng)給電池充電，可理解為純電動(dòng)汽車(chē)的增程。增程式電動(dòng)汽車(chē)首先是電動(dòng)汽車(chē)，只是加裝了增程器，可以在行車(chē)過(guò)程中，電池虧電時(shí)，給電池充電以及直接給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，滿足用車(chē)需求。增程式電動(dòng)汽車(chē)對(duì)電池容量要求不高，只需純電動(dòng)汽車(chē)容量的3

發(fā)展主要依賴(lài)于增程器技術(shù)，發(fā)電機(jī)是增程器的核心部件。開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)高效緊湊型外轉(zhuǎn)子永磁同步發(fā)電機(jī)更符合未來(lái)增程式電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，文中對(duì)外轉(zhuǎn)子發(fā)電機(jī)的整體結(jié)構(gòu)、主要參數(shù)、關(guān)鍵零件進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)和驗(yàn)證，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)制作了樣機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，基本滿足發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求。關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車(chē);增程器;外轉(zhuǎn)子;永磁同步發(fā)電機(jī)1 引言增程式電動(dòng)汽車(chē)在動(dòng)力電池電量不足及無(wú)需停車(chē)的情況下，增程器系統(tǒng)根據(jù)工況需要做出功率分配，一方面可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)力控制系統(tǒng)直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)保障汽車(chē)正常行駛

1228）引言增程器是用于延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程的動(dòng)力裝置。本文涉及到的是某公司研發(fā)的一款配備1.5TD汽油機(jī)的增程器（下文簡(jiǎn)稱(chēng)1.5TD 增程器）。該增程器系統(tǒng)由增程器動(dòng)力總成、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器、發(fā)電機(jī)控制器及增程器控制器組成。其中，增程器動(dòng)力總成主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)總成、發(fā)電機(jī)總成和雙質(zhì)量飛輪。飛輪固定于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力輸出端的曲軸上，通過(guò)花鍵與發(fā)電機(jī)花鍵軸相連。不同于傳統(tǒng)汽車(chē)中的發(fā)動(dòng)機(jī)連接變速箱，增程器中的發(fā)動(dòng)機(jī)連接的是發(fā)電機(jī)，其軸系需要進(jìn)行重新匹配，以保證增程器的高

礎(chǔ)上，增加一臺(tái)增程器。增程器由傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī) （發(fā)動(dòng)機(jī)）和高功率發(fā)電機(jī)組成。串聯(lián)增程式系統(tǒng)架構(gòu)如圖1所示。通過(guò)GCU對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行整流控制，將發(fā)電機(jī)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電傳輸給純電動(dòng)車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和車(chē)輛的動(dòng)力電池。這種串聯(lián)能量傳遞方式，將發(fā)動(dòng)機(jī)與車(chē)輛的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了機(jī)械解耦，減少了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度，降低了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)成本及技術(shù)難度。這種增程器系統(tǒng)加純電驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)稱(chēng)之為串聯(lián)式混動(dòng)系統(tǒng)。增程式汽車(chē)的增程器提供了車(chē)輛行駛的電能，也可以通過(guò)民用電為動(dòng)力電池充電。圖1

人所接受。燃?xì)?span id="vtf5nt5" class="hl">增程器是燃?xì)庠龀淌诫妱?dòng)車(chē)的核心部分，本文將從燃?xì)?span id="xzzd3lh" class="hl">增程器的關(guān)鍵組成、系統(tǒng)原理和應(yīng)用等多方面進(jìn)行介紹，分析燃?xì)?span id="dzn553n" class="hl">增程器的優(yōu)勢(shì)及未來(lái)的發(fā)展方向和前景。關(guān)鍵詞：燃?xì)?span id="dbzrd5h" class="hl">增程器;增程式電動(dòng)車(chē);里程焦慮中圖分類(lèi)號(hào)：U469.72 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）10-29-03On the Principle and Application of Gas Range ExtendeZhan Yonggang（?Ningbo Gree

程式電動(dòng)汽車(chē);增程器【Keywords】new energy vehicle; add-program electric vehicle; add range device【中圖分類(lèi)號(hào)】】U469.72 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號(hào)】1673-1069（2020）01-0048-031 引言增程式電動(dòng)汽車(chē)一直是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的新

說(shuō)，增加了一套增程器，發(fā)動(dòng)機(jī)始終保持在高效區(qū)運(yùn)行，能量轉(zhuǎn)換效率大幅提高，燃油經(jīng)濟(jì)性得到大幅提升。增程式電動(dòng)汽車(chē)擁有純電動(dòng)汽車(chē)的所有優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還增加了續(xù)駛里程，滿足了人們的需求，具有廣闊的發(fā)展前景。關(guān)鍵詞：增程器 電動(dòng)汽車(chē) 發(fā)展Analysis of the Development of Extended Range Electric VehicleQiu Xiang Li HongyingAbstract：In recent years， thanks t

池電量不足時(shí)，增程器能配合動(dòng)力電池一起為車(chē)輛提供能源。因此，增程式汽車(chē)能有效緩解現(xiàn)階段下純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程不足的問(wèn)題。研究增程器的最佳工作曲線，是降低增程式混合動(dòng)力汽車(chē)的油耗的基本方法。關(guān)鍵詞：增程器;最佳工作曲線中圖分類(lèi)號(hào)：U469.72? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? 文章編號(hào)：1671-7988（2020）02-70-03Abstract： On the basis of pure electric vehicle， a small auxiliary powe

式電動(dòng)汽車(chē)依靠增程器和動(dòng)力電池組作為能量來(lái)源。因基于燃料電池型增程器在技術(shù)和實(shí)際應(yīng)用方面有困難，目前仍是多使用發(fā)動(dòng)機(jī)／發(fā)電機(jī)型增程器［1］。增程器含有發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)兩大部件，發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)間通過(guò)飛輪、聯(lián)軸器等組成了多轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，因此增程器曲軸受力情況復(fù)雜，受多種力作用；同時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)只有在電池電量不足時(shí)才會(huì)啟動(dòng)，通常不需要提供車(chē)輛所有的動(dòng)力需求［2］，但其會(huì)頻繁地啟動(dòng)與停止，較少在額定工況下運(yùn)行，故曲軸不能處于最佳工作狀況，增程器由此容易出現(xiàn)較多的故障，且

程式技術(shù)，其由增程器為電池?cái)U(kuò)容解決續(xù)駛里程短的問(wèn)題。1 增程式電動(dòng)汽車(chē)組成增程式電動(dòng)汽車(chē)主要由整車(chē)控制器、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、增程器系統(tǒng)等組成，如圖1所示。相比于純電動(dòng)汽車(chē)，增加了增程器系統(tǒng)，利用增程器給電池?cái)U(kuò)容的方式解決了電池驅(qū)動(dòng)的續(xù)駛能力問(wèn)題。圖1 增程式電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)組成1.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器 （MCU）組成，但增程式汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)能量來(lái)源分別是電池和增程器，發(fā)電機(jī)將發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)車(chē)輛工況將電

155001 增程器總成的組成及原理增程器是作為純電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛為增加行駛里程而開(kāi)發(fā)的一套高效發(fā)電裝置，其作用是增加車(chē)輛行駛里程，并提供車(chē)輛需要的輔助動(dòng)力源（如空調(diào)、電池加熱、氣泵等）。目前，增程器根據(jù)使用的燃料不同一般可分為燃?xì)?span id="fll5lfx" class="hl">增程器和汽油增程器兩種。這兩種是各有優(yōu)劣勢(shì)，如燃?xì)?span id="hhjjxzv" class="hl">增程器是使用天燃?xì)?，天燃?xì)鈨r(jià)格便宜，成本低，單次續(xù)航里程長(zhǎng)，但是加氣不方便，體積較大，需加裝氣瓶等，投入總成本較高，一般用于中大型車(chē)輛。汽油增程器使用的是汽油，汽油價(jià)格相對(duì)較高，使用成

略［4-7］，增程器開(kāi)關(guān)狀態(tài)只與動(dòng)力電池組SOC相關(guān)，當(dāng)SOC低于設(shè)定最小值SOCmin時(shí)開(kāi)啟，在高于設(shè)定最大值SOCmax時(shí)則關(guān)閉，增程器工作在效率較高的單個(gè)點(diǎn)上，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)需求電功率的波動(dòng)，存在能量從發(fā)動(dòng)機(jī)到發(fā)電機(jī)到儲(chǔ)能系統(tǒng)再到驅(qū)動(dòng)電機(jī)的多級(jí)傳遞過(guò)程，能量損失增加，能量利用率下降，同時(shí)其電池組充放電也增加，最終導(dǎo)致其節(jié)油率降低和電池組循環(huán)壽命衰減加快。能量管理策略方面，盡管在單點(diǎn)式能量管理策略下，發(fā)動(dòng)機(jī)工作在最優(yōu)效率點(diǎn)，但無(wú)法取得發(fā)動(dòng)機(jī)效率和儲(chǔ)能系統(tǒng)

多的人所接受。增程器總成即增程器是增程式電動(dòng)汽車(chē)的核心部分，本文將從增程器的組成、原理和特點(diǎn)等多方面進(jìn)行介紹，并結(jié)合目前增程器的使用分析其發(fā)展方向和前景。關(guān)鍵詞：增程器;增程式電動(dòng)汽車(chē);里程焦慮1 增程器總成的組成及原理增程器是作為純電驅(qū)動(dòng)車(chē)輛為增加行駛里程而開(kāi)發(fā)的一套高效發(fā)電裝置，其作用是增加車(chē)輛行駛里程，并提供車(chē)輛需要的輔助動(dòng)力源（如空調(diào)、電池加熱、氣泵等）。目前，增程器根據(jù)使用的燃料不同一般可分為燃?xì)?span id="pp5ffbz" class="hl">增程器和汽油增程器兩種。這兩種是各有優(yōu)劣勢(shì)，如燃?xì)?/div>

時(shí)代汽車(chē) 2019年19期2019-01-07

式電動(dòng)汽車(chē)中的增程器和電動(dòng)汽車(chē)分離，以增車(chē)掛車(chē)的形式掛在純電動(dòng)汽車(chē)尾部，在日常駕駛中采用純電動(dòng)行駛，在長(zhǎng)途行駛前安裝上増程掛車(chē)，以増程式電動(dòng)汽車(chē)的形式保證長(zhǎng)途形式的需要。本文提出了一種増程掛車(chē)的工程應(yīng)用方案，并介紹了增車(chē)掛車(chē)應(yīng)用系統(tǒng)中的各個(gè)模塊所需的適應(yīng)性變更。關(guān)鍵詞：純電動(dòng)汽車(chē)；增程器；増程掛車(chē)；程式電動(dòng)汽車(chē)；工程應(yīng)用1 増程掛車(chē)的介紹眾所周知，純電動(dòng)汽車(chē)受動(dòng)力電池比能量較小、價(jià)格高、充電時(shí)間長(zhǎng)等因素的影響，續(xù)駛里程不能滿足遠(yuǎn)距離出行的需要，但經(jīng)過(guò)近幾年

2]。內(nèi)燃機(jī)式增程器主要由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成，是增程式電動(dòng)汽車(chē)的核心關(guān)鍵部件，增程器的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)對(duì)其軸系和連接部件的壽命、振動(dòng)噪聲和工作效率，以至乘坐舒適性[3-4]有著重要影響，因此增程器扭轉(zhuǎn)振動(dòng)特性的研究具有重要意義。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)內(nèi)燃機(jī)式增程器的研究主要集中在布局與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[5]、基于動(dòng)力性與經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)匹配[6]和整機(jī)振動(dòng)特性與噪聲的研究[7]，而對(duì)增程器扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的研究甚少。王配分析了在發(fā)動(dòng)機(jī)扭振激勵(lì)作用下，聯(lián)軸器花鍵間隙對(duì)增程器傳動(dòng)軸扭振的影響[

速器和微型渦輪增程器，這是它與競(jìng)品最大的差別所在。它的極限速度達(dá)250公里/小時(shí)，百公里加速時(shí)間不超過(guò)2.9秒。它在純電模式下可以行駛100公里，在增程模式下可以行駛1000公里。扭力矢量控制系統(tǒng)為HK GT提供四輪扭矩分配，每個(gè)車(chē)輪都由獨(dú)立電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)與控制，表現(xiàn)出卓越的操控性和穩(wěn)定性。此外，HK GT還配備了制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。正道汽車(chē)的微型渦輪增程器是一個(gè)獨(dú)特而又簡(jiǎn)易、高效的系統(tǒng)，它的設(shè)計(jì)壽命為5萬(wàn)小時(shí)，1萬(wàn)小時(shí)免維護(hù)。與內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)相比，它省電、省油，體

式，又能夠通過(guò)增程器發(fā)電為車(chē)輛提供動(dòng)力、為動(dòng)力電池充電。該種車(chē)輛僅需較小的電池容量就能夠達(dá)到正常的續(xù)駛里程。增程式電動(dòng)汽車(chē)采用如圖1所示的串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)組成增程器，車(chē)輛靠電能驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)行駛。車(chē)輛以動(dòng)力蓄電池作為主要?jiǎng)恿υ矗?span id="pbbbpl5" class="hl">增程器作為輔助動(dòng)力源。當(dāng)增程式汽車(chē)工作在純電動(dòng)行駛模式下，增程器不工作，動(dòng)力電池作為唯一的能量源，此時(shí)其與純電動(dòng)汽車(chē)工作原理完全相同，具有零油耗、零排放、噪聲小和舒適性好等特點(diǎn)。當(dāng)動(dòng)力電池電量低或者動(dòng)力電池輸

第1輛搭載柴油增程器的商用車(chē)，動(dòng)力系統(tǒng)區(qū)別于常規(guī)的純電動(dòng)車(chē)，搭載了斯太爾M12Rex柴油增程器，可持續(xù)為動(dòng)力電池提供能量以大幅增加續(xù)駛里程。全新動(dòng)力系統(tǒng)為柴油增程器+鋰電池+AMT。斯太爾M12Rex的排量為1.06 L，額定電功率33 kW，每升柴油能發(fā)電3.4 kWh,轉(zhuǎn)化效率達(dá)到93%。由于增程器只負(fù)責(zé)為蓄電池充電，二部需要直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輛，所以始終能在最經(jīng)濟(jì)的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)。據(jù)介紹，這套動(dòng)力系統(tǒng)比傳統(tǒng)的柴油驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能節(jié)省15%的油耗。L6000搭載了2塊寧

的驅(qū)動(dòng)能量來(lái)自增程器或動(dòng)力電池，或者由增強(qiáng)器和動(dòng)力電池同時(shí)提供。由于增程器與驅(qū)動(dòng)輪無(wú)機(jī)械連接[1]，增程器工作狀態(tài)不受整車(chē)需求功率的影響，可以通過(guò)控制策略優(yōu)化增程器的工作點(diǎn)以改善燃油經(jīng)濟(jì)性[2]，達(dá)到降低燃料消耗的目的。目前增程器控制策略的主要思路分為兩類(lèi)：1) 恒溫器控制策略。增程器以恒定功率工作，此時(shí)增程器轉(zhuǎn)速也固定，工作點(diǎn)可以在考慮整車(chē)需求功率的前提下固定為增程器的燃油經(jīng)濟(jì)點(diǎn)。2) 功率跟隨控制策略。發(fā)動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)隨著整車(chē)功率需求而變動(dòng)，整車(chē)需求功率

0中的燃料電池增程器瞄準(zhǔn)歐洲出租車(chē)市場(chǎng)信必優(yōu)（Symbio）在日產(chǎn)e-NV200電動(dòng)面包車(chē)中集成了一個(gè)15kW（net）燃料電池增程器，計(jì)劃將該車(chē)引進(jìn)歐洲出租車(chē)市場(chǎng)。該新的插電式混合動(dòng)力氫燃料電池車(chē)將提供至少500 km的行駛范圍。信必優(yōu)在東京的FC博覽會(huì)2017上亮相了該面包車(chē)。該定制的e-NV200為出租車(chē)駕駛員提供了與一輛混合動(dòng)力出租車(chē)類(lèi)似的總成本，但具有一輛內(nèi)燃機(jī)出租車(chē)的行駛范圍，因此，這種車(chē)輛可以被用于密集城市出租車(chē)運(yùn)營(yíng)或在線客運(yùn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。其可以

燃機(jī)和燃料電池增程器的對(duì)比分析電動(dòng)汽車(chē)具有節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，因而受到各國(guó)重視。但是，電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電池的價(jià)格較高、能量密度較低以及充電時(shí)間較長(zhǎng)等問(wèn)題，限制了其續(xù)駛里程，進(jìn)而阻礙了電動(dòng)汽車(chē)的推廣應(yīng)用。而增程式電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)由動(dòng)力電池系統(tǒng)、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、增程器和整車(chē)控制系統(tǒng)組成。其中，常用的增程器包括內(nèi)燃機(jī)和燃料電池。通過(guò)仿真對(duì)這兩種增程器的性能進(jìn)行對(duì)比。首先，內(nèi)燃機(jī)式增程器與傳統(tǒng)汽車(chē)的內(nèi)燃機(jī)不同，可以通過(guò)對(duì)其控制而在最優(yōu)工作狀態(tài)下運(yùn)行，具有排放少等特點(diǎn)。燃料電

采用氫燃料電池增程器的電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)汽車(chē)是解決當(dāng)前能源危機(jī)和環(huán)境污染的一項(xiàng)有效措施，但純電動(dòng)汽車(chē)存在續(xù)駛里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。增程式電動(dòng)汽車(chē)通過(guò)增程器的使用，使電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程得到擴(kuò)展，因而對(duì)增程式電動(dòng)汽車(chē)的研究更具有現(xiàn)實(shí)意義。常用的增程器包括超級(jí)電容、氫燃料電池等，由于氫燃料電池增程器能夠使電動(dòng)汽車(chē)實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)駛里程，且具有較高的能源效率，因而將獲得更為廣泛的應(yīng)用。圖1 采用氫燃料電池增程器的試驗(yàn)電動(dòng)汽車(chē)加拿大麥格納斯泰爾（Magna Steyr）汽

車(chē)速狀態(tài)，計(jì)算增程器單元最佳輸出功率，從而有效地實(shí)現(xiàn)能量分配控制，并得到實(shí)車(chē)驗(yàn)證。增程式；混合動(dòng)力客車(chē)；運(yùn)行工況；控制策略。增程式混合動(dòng)力客車(chē)是一種配有可在線、外插充電動(dòng)力電池和增程器的混合動(dòng)力汽車(chē)，當(dāng)電能充足時(shí)，動(dòng)力電池提供車(chē)輛行駛所需的所有能量，當(dāng)電能不足時(shí)，增程器輔助工作。增程式動(dòng)力系統(tǒng)作為從傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)向純電動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的過(guò)渡技術(shù)產(chǎn)品，通過(guò)增加一個(gè)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)有效地改善了純電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)駛里程短的問(wèn)題，延長(zhǎng)了車(chē)輛行駛里程[1-2]。本文主要論述純電動(dòng)

增程式電動(dòng)汽車(chē)增程器燃油經(jīng)濟(jì)性和CO、HC排放問(wèn)題進(jìn)行優(yōu)化。首先，將問(wèn)題利用歸一化和加權(quán)平均的方法轉(zhuǎn)化為單一目標(biāo)問(wèn)題，以增程器外特性、功率區(qū)間需求和其他特性參數(shù)作為約束條件，利用MATLAB軟件基于map圖進(jìn)行建模和仿真，使用改進(jìn)的差分進(jìn)化算法予以實(shí)現(xiàn)。最后，在AVL Puma Open臺(tái)架實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)HWFET工況下的增程器燃油經(jīng)濟(jì)性和CO、HC排放運(yùn)用文章所提出的策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，以增程器的燃油經(jīng)濟(jì)性和CO、HC排放為目標(biāo)，可以實(shí)時(shí)精確地

汽車(chē)動(dòng)力來(lái)源于增程器與動(dòng)力電池，車(chē)輛運(yùn)行過(guò)程中如何在兩者之間分配需求功率，使得整車(chē)在行駛過(guò)程中燃油經(jīng)濟(jì)性最好，是增程式電動(dòng)汽車(chē)能量管理策略核心的問(wèn)題.提出一種基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的增程式電動(dòng)汽車(chē)能量管理策略，運(yùn)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃對(duì)整個(gè)工況增程器與動(dòng)力電池輸出功率分配比例進(jìn)行優(yōu)化.歐洲標(biāo)準(zhǔn)行駛工況(NEDC)組合行駛工況的仿真結(jié)果表明:相比實(shí)車(chē)采用的恒溫器式控制策略，基于動(dòng)態(tài)規(guī)劃的能量管理策略整車(chē)燃油經(jīng)濟(jì)性提高12.6%.增程式電動(dòng)汽車(chē)；動(dòng)態(tài)規(guī)劃；能量管理策略；優(yōu)化面對(duì)全球

?混合動(dòng)力汽車(chē)增程器方案分析通過(guò)比較3種運(yùn)用于不同串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)上的增程器方案，分析車(chē)輛能源效率和CO2排放率。在對(duì)比中，采用GM公司的雪佛蘭VOLT車(chē)作為對(duì)標(biāo)車(chē)。在增程式車(chē)輛中，增程器在轉(zhuǎn)子式、活塞式和增壓式在3種發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用，加之各自的發(fā)電機(jī)和排氣系統(tǒng)以及配套的電池模塊，構(gòu)成了整套動(dòng)力系統(tǒng)。針對(duì)不同的車(chē)重，采用比功率來(lái)衡量車(chē)輛的動(dòng)力性能。車(chē)輛比功率與發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)閉時(shí)間、可再生制動(dòng)能量等有關(guān)。燃料的燃燒釋放總能量、汽油或柴油的CO2排放及電機(jī)電流與車(chē)輛

的高溫燃料電池增程器。這種新理念是利用熱化學(xué)儲(chǔ)能器對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收并在車(chē)輛起動(dòng)或行駛過(guò)程中利用回收的熱量進(jìn)行加熱。本文重點(diǎn)研究了金屬氫化物儲(chǔ)能器（即高溫燃料電池增程器的一種）這種熱化學(xué)儲(chǔ)能器，因?yàn)槠渚哂斜认嘧儍?chǔ)能器更高的比能量密度，能更好地應(yīng)用到車(chē)輛中。為了研究金屬氫化物儲(chǔ)能器對(duì)整車(chē)廢熱回收系統(tǒng)的影響，基于仿真軟件Modelica/Dymola，創(chuàng)建適當(dāng)?shù)姆抡婺Ｐ?，并在新能源汽?chē)庫(kù)的基礎(chǔ)上將其集成到整個(gè)車(chē)輛仿真模型。在新歐洲駕駛循環(huán)（NEDC）

電動(dòng)公交客車(chē)用增程器控制策略試驗(yàn)研究*嚴(yán)海波1樓狄明2徐寧2張孟超2 （1-上海汽車(chē)集團(tuán)乘用車(chē)有限公司上海2018042-同濟(jì)大學(xué)汽車(chē)學(xué)院）基于某增程式電動(dòng)城市公交客車(chē)，進(jìn)行了柴電增程器工作路徑及控制策略設(shè)計(jì)，并通過(guò)搭建的專(zhuān)用試驗(yàn)系統(tǒng)，重點(diǎn)進(jìn)行了增程器控制策略中發(fā)動(dòng)機(jī)功率上升和下降速度限值對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力跟隨特性、油耗和排放的試驗(yàn)研究。結(jié)果表明：當(dāng)增程器發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降速度限值較大時(shí)，減速減載過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)較明顯的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超調(diào)及震蕩。綜合考慮制動(dòng)能回收余量和增

程式電動(dòng)汽車(chē)；增程器；動(dòng)力控制系統(tǒng)；ADVISOR軟件；仿真分析1引言增程式電動(dòng)汽車(chē)是一款從傳統(tǒng)汽車(chē)往純電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一種過(guò)渡車(chē)型。增程式電動(dòng)汽車(chē)雖然使用了內(nèi)燃機(jī)，但是這個(gè)內(nèi)燃機(jī)是作為給蓄電池組提供電能的來(lái)源。主要使用電動(dòng)機(jī)作為整車(chē)動(dòng)力來(lái)源，搭載的發(fā)動(dòng)機(jī)是為了給低于規(guī)定值的蓄電池組充電的。整車(chē)的行駛過(guò)程中完全利用純電驅(qū)動(dòng)，所以是純電動(dòng)類(lèi)汽車(chē)中的增程式電動(dòng)汽車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)最重要的技術(shù)瓶頸在于為整車(chē)提供動(dòng)力的蓄電池組，現(xiàn)在電池組低能量密度和昂貴的制造成本致使設(shè)計(jì)

車(chē)；驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)；增程器；控制策略中圖分類(lèi)號(hào)：U464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-7394（2016）02-0031-06 有限的石油儲(chǔ)量，基于石油燃料的需求和成本的增加，以及空氣污染等問(wèn)題嚴(yán)重制約著傳統(tǒng)汽車(chē)的可持續(xù)發(fā)展。增程式電動(dòng)汽車(chē)（Extend-ed-Range Electric Vehicle，E-REV）作為純電動(dòng)汽車(chē)的平穩(wěn)過(guò)渡車(chē)型，受到了政府和企業(yè)的廣泛關(guān)注，在全球引發(fā)研究熱潮。國(guó)外關(guān)于E-REV的研究起步較早，通用、寶馬、奧迪及馬自達(dá)等

解析。關(guān)鍵詞：增程器；策略；控制器1　整車(chē)運(yùn)行模式管理邏輯1整車(chē)控制策略模式切換分為3種模式：Charger，Discharger和Emergency。在Discharger模式下chargeractived激活后，直接切換為Charger模式；但是當(dāng)在Charger模式下運(yùn)行后，需要再上電后才能切換到Discharger模式下運(yùn)行。無(wú)論運(yùn)行在Charger還是在Discharger模式下，當(dāng)emergencystop==1時(shí)，無(wú)條件切換到Emergenc

盡顯。1.1 增程器動(dòng)力輔助單元由一臺(tái)傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)及電機(jī)控制器組成，如圖1所示。由于此動(dòng)力輔助單元有給電動(dòng)車(chē)增加續(xù)航里程的能力，因此也稱(chēng)這個(gè)動(dòng)力輔助單元稱(chēng)為增程器[3]。增程器只用來(lái)發(fā)電，不參與汽車(chē)動(dòng)力輸出，因此它不受汽車(chē)工況的限制，發(fā)電時(shí)只需控制發(fā)動(dòng)機(jī)在特定的高效點(diǎn)工作，控制簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)效率的最大優(yōu)化。圖1 增程式電動(dòng)車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖2 375增程器的開(kāi)發(fā)2.1 開(kāi)發(fā)背景基于市場(chǎng)需求，專(zhuān)門(mén)為增程式電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)一款新型增程器。該增程器由一款新

增程式電動(dòng)汽車(chē)增程器轉(zhuǎn)速切換/功率跟隨協(xié)調(diào)控制申永鵬1王耀南1孟步敏1易迪華21.湖南大學(xué),長(zhǎng)沙,4100822.北汽新能源汽車(chē)有限公司,北京,102606針對(duì)電動(dòng)汽車(chē)增程器系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)協(xié)調(diào)控制問(wèn)題,提出了一種轉(zhuǎn)速切換/功率跟隨增程器協(xié)調(diào)控制策略。首先根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳制動(dòng)燃油消耗率曲線設(shè)計(jì)了發(fā)動(dòng)機(jī)的功率-轉(zhuǎn)速切換表。然后，分別設(shè)計(jì)了基于發(fā)動(dòng)機(jī)平均值模型的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速二階滑?？刂葡到y(tǒng)和基于電壓定向直接功率控制的PWM整流器功率控制系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)

+陳凌珊摘要：增程器作為E-REV的核心部件，其啟停控制決定了汽車(chē)運(yùn)行的工作模式。提出了在短途和長(zhǎng)途兩種行駛模式下減少增程器運(yùn)行時(shí)間，盡可能利用電能驅(qū)動(dòng)E-REV的控制策略。以目標(biāo)里程和電池SOC變化范圍為約束條件，利用Cruise/Simulink對(duì)增程器啟停時(shí)刻仿真優(yōu)化。結(jié)果表明，通過(guò)減少增程器啟停次數(shù)和運(yùn)行時(shí)間，目標(biāo)里程下純電動(dòng)里程增加，有效降低了燃油消耗和排放。關(guān)鍵詞：增程器；啟停時(shí)刻；電池SOC；目標(biāo)里程中圖分類(lèi)號(hào)：U4697 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章

穩(wěn)過(guò)渡［1］。增程器作為E－REV 的核心部件，其啟?？刂茮Q定了汽車(chē)運(yùn)行的工作模式。一方面，相比于汽油，電能價(jià)格較低，因此希望E－REV 盡可能的純電行駛。另一方面，若汽車(chē)僅運(yùn)行在純電動(dòng)模式，則又違背了給純電動(dòng)汽車(chē)“增程”的初衷。本文分別考慮汽車(chē)短途和長(zhǎng)途兩種行駛模式，通過(guò)優(yōu)化控制策略減少增程器啟停次數(shù)和工作時(shí)間，可達(dá)到提高燃油經(jīng)濟(jì)性和滿足汽車(chē)行駛里程的雙重目的。本文以某款E－REV 為研究對(duì)象，基于Cruise建立整車(chē)模型，與Simulink 建立的控制

（主驅(qū)動(dòng)電機(jī)、增程器、動(dòng)力電池）進(jìn)行了選型計(jì)算?；贏VL-Cruise仿真平臺(tái)，采用增程器定點(diǎn)能量管理策略，對(duì)設(shè)計(jì)的動(dòng)力系統(tǒng)的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明，提出的動(dòng)力系統(tǒng)能夠滿足整車(chē)動(dòng)力性能要求，并在4種不同城市工況下的百公里油耗平均水平較傳統(tǒng)柴油客車(chē)降低了30.1%。關(guān)鍵詞：功率平衡；增程器；公交客車(chē)；動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)；動(dòng)力性仿真；燃油經(jīng)濟(jì)性中圖分類(lèi)號(hào)：U469.72文獻(xiàn)標(biāo)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文獻(xiàn)標(biāo)DOI：10.3969/j.issn.2095

和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的增程器，在動(dòng)力電池荷電狀態(tài)下降至一定限度時(shí)給車(chē)輛提供能量，既能發(fā)揮純電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢(shì)，又能有效彌補(bǔ)其續(xù)駛里程短的不足之處，成為現(xiàn)階段新能源汽車(chē)的發(fā)展方向之一［3-6］．對(duì)于增程式電動(dòng)汽車(chē)而言，當(dāng)需求續(xù)駛里程較短時(shí)，如在市區(qū)內(nèi)行駛，車(chē)輛工作在純電動(dòng)模式;而當(dāng)車(chē)輛需求續(xù)駛里程較長(zhǎng)時(shí)，增程器開(kāi)啟使車(chē)輛進(jìn)入增程模式．在增程模式下，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)構(gòu)成的增程器可以給驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供功率，也可以為電池組充電，即將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能和電池組的電能．因此，增程

動(dòng)汽車(chē)燃料電池增程器模型的研究燃料電池系統(tǒng)可為社區(qū)電動(dòng)汽車(chē)（NEVS）提供高效率、低成本的電源。模型結(jié)果顯示,在目前的新能源汽車(chē)燃料電池上安裝氫質(zhì)子交換膜，其作為一種“后市場(chǎng)附加”的實(shí)用工具，可擴(kuò)展到現(xiàn)有的電池電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，從而創(chuàng)造出NEVS。開(kāi)發(fā)了一種新型模型，對(duì)具有不同輸出功率的電池堆系統(tǒng)的潛力進(jìn)行了研究。此外，評(píng)估了溫室氣體（GHG）減排，并評(píng)估了不同NEVS配置的運(yùn)行成本。分析結(jié)果表明，裝有質(zhì)子交換膜燃料電池增程器的NEVS提供了所需范圍的行駛里程

公交工況下，對(duì)增程器的開(kāi)關(guān)模式、持續(xù)運(yùn)行模式、恒定功率輸出模式和功率隨動(dòng)輸出模式等4種能量管理策略進(jìn)行100 km的連續(xù)仿真，結(jié)果表明，增程器開(kāi)關(guān)模式和持續(xù)運(yùn)行模式均可使電池組SOC維持在合理的區(qū)間，但恒定功率輸出模式比功率隨動(dòng)輸出模式的等效百公里油耗小，最小為29.13 L；設(shè)置較小的增程器輸出功率能夠使電池SOC變化平穩(wěn)，避免電池組的頻繁充、放電現(xiàn)象。1 前言由于純電動(dòng)汽車(chē)的電池能量密度小，無(wú)法滿足較長(zhǎng)續(xù)駛里程的要求，因而限制了市場(chǎng)對(duì)其接受程度，為此，

車(chē)的基礎(chǔ)上追加增程器（range－extender，RE），通過(guò)增程器向車(chē)輛輸入額外的能量使純電動(dòng)車(chē)車(chē)主能夠免于經(jīng)常停車(chē)充電的一種電動(dòng)車(chē)［1］.增程器作為增程式電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，已經(jīng)成為當(dāng)前新能源汽車(chē)的研究熱點(diǎn).本文通過(guò)對(duì)增程器工作原理的分析，采用xPC Target仿真工具，研究開(kāi)發(fā)了增程器控制單元硬件在環(huán)仿真（hardware in the loop system，HILS）系統(tǒng)，以滿足控制單元設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)需求，完成控制單元的功能測(cè)試和控制策略優(yōu)化等工

合動(dòng)力汽車(chē)，其增程器是一個(gè)由小型發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、整流裝置組成的發(fā)電機(jī)組。該種車(chē)型電池自帶的電力可以保證一定里程內(nèi)的正常行駛，一旦電量不足，增程器開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，作為發(fā)電機(jī)為電池充電，增加了車(chē)輛的續(xù)駛里程。增程式電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)模式簡(jiǎn)單可靠，較長(zhǎng)的續(xù)駛里程基本可達(dá)到傳統(tǒng)汽車(chē)水平[1～3]。增程器控制系統(tǒng)，需要按照整車(chē)管理系統(tǒng)要求，控制增程器起動(dòng)、停機(jī)、按特定電壓或電流實(shí)現(xiàn)發(fā)電輸出。增程器能量源來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)增程器進(jìn)行發(fā)電輸出時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)一般進(jìn)行恒轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制，而輸出