浅谈混合动力电动汽车的发展策略

2019-01-16 13:54
中国设备工程 2019年22期
关键词:电动汽车动力电池

(德宏职业学院,云南 德宏 678400)

作为最伟大的一项工程技术发明,汽车为社会经济与技术的发展,做出了极为重要的贡献。随着汽车产品需求的日益增长,其日益凸显出的严峻的交通、环境和能源问题,需要人们科学、合理、快速的解决。因此,混合动力电动汽车的发展,备受社会各界的关注。

1 混合动力电动汽车概述

1.1 混合动力电动汽车应用的原理

混合动力电动汽车,是将汽车的发动机与辅助动力进行有效的结合,使二者的动力优势得到更加有效的发挥,并同时为汽车提供所需的动力;发动机所具备的运转能力与电动机的环保特性进行充分的结合,使两者的工作效率达到最大化,且具有节能环保的优势。现阶段,混合动力电动汽车主要的驱动方式有三种:分别是串联、并联以及混联三种类型。这三种驱动方式各具优劣。串联式的混合动力电动汽车,其驱动力只依靠电动机,它的发动机与发电机同时进行运转为汽车提供动力。并联式的混合动力电动汽车,它的发动机及电动机可同时或单独进行运转。混联式的混合动力电动汽车,则需要将串联式与并联式进行结合,使汽车可以在双模式下进行任意的切换工作。

1.2 混合动力电动汽车应用的相关技术

(1)电池以及相关的电池管理系统。首先,混合动力汽车的电池在运转时,处于一种非周期性的充、放电循环状态。因此,蓄电池一直处于工作的状态;所以,混合动力汽车所需的电池不仅能量密度要高,且也需要具有较高的功率密度,使电池的使用寿命得到进一步的提升。其次,混合动力电动汽车所用电池的寿命、充放电的效率以及内阻等功能,受电池充、放电速度、电流大小以及实际的汽车工作状况等多种因素的影响。现阶段,混合动力电动汽车的电池技术被局限在电池恒流特性中,存在着极大的技术开发与发展空间。

(2)发动机改进技术。在混合动力汽车系统中,因可将发动机的运行状况控制在所需范围内;所以,利用特定的范围对其运行状况进行一定的设计,使发动机的性能得到提升。发动机处于能量转换的第首要位置;在混合动力汽车的动力系统的能量转换过程是:首先,发动机进行运转,并带动发电机工作运行;其次,发电机的运行,带动起电动机系统的运转;之后,电动机系统运转所产生的热能转化为电能;最后,电能转化为机械能。在上述转换过程中,能量一直存在其中。

(3)控制系统的优化技术。混合动力汽车的控制系统优化技术需要对两个核心问题进行解决:其一,对混合动力系统的运作模式进行调整,即如何根据实际的工作情况,进行合理驾驶。其二,在运行的情况下,对所产生的动力进行合理的分配,即对发动机的功率进行分配,使汽车达到一种较为理想的工作状态。随着进一步对控制系统的深入研究,它不仅需要最新的控制理论和方法,还应将控制方法与汽车的性能进行有效的结合,进而可以对汽车性能进行适当的调整,提高汽车的适应能力,使混合动力汽车更加接近完善。

(4)能量回收制动技术。在混合动力汽车进行制动时,可以对其中的一部分动力进行储存,并可以被再次使用,能源的使用效率因此得到提升,进而混合动力汽车的能源损耗率得到了有效的降低。混合动力汽车的制动能力受车速、电机功率以及电池状态等因素的影响。怎样在使车辆制动性能得到满足的前提下,提高汽车的制动能量回收使用效率,是现阶段混合动力汽车技术的重点研究内容。

1.3 混合动力电动汽车在工作时具有的特点

混合动力系统具有热能与电能的优势,这类混合动力汽车,与传统的汽车相比较,混合动力汽车不但使热能与电能可以进行合理的应用配置,还降低了能源损耗与废气污染物的排放。首先,发电机为混合动力汽车提供主要的动力,电动机进行辅助作用,两种混合动力的有效应用使汽车自身的经济性能得到有效的提升。其次,由于电动机的应用,减轻了发动机所承担的负荷,这使发动机运行时所产生的噪音得到了一定的控制。第三,可以对加油站进行改装升级,使其可以对混合动力汽车的能源添加需求得到满足,不需要另建新的能源提供场所。

2 现阶段,混合动力电动汽车的发展情况

2.1 混合动力电动汽车的相关技术未来发展的趋势

现阶段,混合动力汽车的未来发展趋势是两种动力结合使用,清洁环保,能源消耗率低,且动力性能良好。但由于汽车种类较多,其所需配件、采用的工艺也不完全相同,因此,制造商还应进一步发展并改进相关的技术与电池性能。由于汽车在加速时,极易被所产生的热能影响,因此,在未来的技术发展中,应对热能发电机进行重点研究。

2.2 当前,混合动力电动汽车所面临的问题

(1)成本问题。混合动力汽车与传统汽车相比,其成本较高,进而导致混合动力汽车的售价高于传统汽车,因此使混合动力汽车在销售方面,需要面对极大的压力。混合动力汽车若想在市场竞争中打败对手,就必须提高自身的市场竞争能力,提升性价比,降低所需成本。尽管购买新能源汽车会有相关的补贴,但补贴较少。因此,为促进混合动力汽车得到更有效的发展,应制定有关的政策,借此推动其进一步发展;在技术上采取有效策略,降低其制造成本,使混合动力汽车的产业化越加完善。

(2)基础配套设施存在问题。由于混合动力汽车的发展时间较短,普及率不高,导致其基础配套设施,如充电桩等设置较少、分布不均衡、整体基础设施的安装较为落后,这导致购车者更倾向于选购传统的汽车。

(3)大众对混合动力电动汽车的认识不够充分。混合动力电动汽车是一种新出现的事物,这使大众以及潜在客户对其性能、特点等并不了解,对汽车的安全等方面比较担忧,这就造成了大众与潜在客户处于一种观望的状态。

(4)后续服务与保障不足。为使混合动力电动汽车迅速发展,不仅需要政府的政策支持、制造商的生产与技术支持,还需要相关的服务的支持。但由于现阶段的混合动力汽车缺乏完整的产业链,导致后续服务与保障不足,这在一定程度上对混合动力汽车的发展产生了制约作用。

3 混合动力汽车如何进行更为有效的发展

3.1 加强混合动力电动汽车的现有技术优势

混合动力汽车最为显著的优势是清洁环保,且实用。因此,为促进其相关技术得到充分的发展,就应从混合动力汽车的优势入手,采用取长补短的发展策略,对这类汽车的优势进行全面、充分的宣传与普及,使更多的人对其优势进行了解。在此过程当中,汽车制造商应对汽车的内燃机技术进行更为深入的分析,对电机的使用效率进行研究,之后将内燃机与电机的结合应用进行全面的分析研究,借此进一步提升混合电动汽车的使用性能、环保性能,以及经济性能。

3.2 有效地促进成本降低

尽管混合动力汽车得到了充分的发展,但由于现阶段大部分这类汽车安装了较为简便的动力系统以及装置,并安装了电池,这使混合动力汽车的制造成本加大,进而对其普及造成了一定的影响。为使混合动力汽车得到充分的普及,就必须解决其成本过高的问题。为使成本有效地降低,可从电力设备与电池的成本为切入点,使混合动力汽车的成本得到有效的控制,进而使消费者接受混合动力汽车。

3.3 提高能源的再生使用效率

为进一步促使混合动力汽车技术的有效发展,必须对汽车的设计、制造进行调整与优化;并对汽车内部的系统进行适当的调整,优化系统设计,同时对其进行更为合理的改进。使混合动力电动汽车符合再生制动所需的要求,以便对再生能源进行利用,以便汽车的再生能源使用效率得到有效地提升,进而推动混合动力汽车进一步发展。

4 结语

综上所述,混合动力电动汽车技术的发展与推广,符合现代技术发展以及环境需求。为使其相关技术得到进一步的完善与发展,不仅需要政策的支持,还必须加快汽车技术的进一步发展,这样会使大众对混合动力电动汽车进行充分的了解,以便进行后续的普及工作。

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