增程式电动车.doc

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1、8月31日，通用汽车中国公司宣布量产版雪佛兰Volt正式登陆中国，并取名沃蓝达。这辆全球首款量产增程型电动车将在2011年底进口中国销售，届时中国将成为美国本土之外首个引入雪佛兰volt的市场之一。通用之所以这么看重中国市场，完全是源于当前出现在中国汽车行业的新能源热潮。而雪佛兰Volt从其概念车的诞生，到如今量产车的下线，在其电力驱动系统、能源管理、电池技术以及设计理念和开发流程等方面，都有许多独到之处，而这正是最值得处于新能源热潮中的中国汽车企业好好学习的。通用称Volt是一种为了满足较长行驶里程需求而增加辅助性汽油发动机的纯电动车，并取

2、名为"ExtendedRangeElectricVehicle"，即增程式电动车，简称E-REV。到底Volt有多神奇，是不是真的如通用所宣称的“雪佛兰Volt没有竞争对手”【1】，让我们剥茧抽丝，揭开其神秘的面纱。一、Volt电力驱动系统解析据通用介绍，Volt是目前唯一一款能够在全天候、全路况下行驶且不必为电池电力担心的电动车。当行驶里程小于40英里（64公里）时，能够完全依靠车载的16kWh锂离子电池所储备的电量来驱动车辆，从而实现“零油耗、零排放”。当车载电池电量消耗至最低临界限值时，增程式发动发电机将自动启动并为其继续提供电能，以实

3、现额外高达数百公里的续驶能力。【1】从前可知，通用将Volt定义为增程式电动车，本质上还是电动车。但是是不是真如通用所言，Volt就是电动车了呢？还是让我们来仔细研究分析一下Volt的电力驱动系统。Volt采用通用全新“Voltec”平台，也称为“E-Flex”平台，是通用试图将零件标准化以备未来量产各种电动车的电力驱动系统。该系统最初诞生时包含16kWh锂电池、电动机以及插电充电系统搭配一个集成53kW发电机的排量为1.0L汽油发动机。同时，该平台的汽油发动机可以换成其他排量的汽油发动机、柴油发动机，甚至是燃料电池，以便满足未来开发各种新能

4、源车辆的适应性。经过通用几年的开发、测试，现在Volt使用的是一套包含一个峰值功率为110kW，扭矩达到370Nm的电动机和16kWh锂电池以及一个集成发电机的排量为1.0升3缸ECOTEC汽油发动机。并不像当前的其他并联式混合动力车辆，Volt的汽油发动机并没有使用任何机械结构连接到车轮。而是全靠锂电池和电动机控制车轮，在电池充满电的情况下，纯电力行驶里程达到64千米（40英里）。根据美国交通部的调查，75%美国的上班族的平均里程为33英里，如果使用Volt的话，可以完全不必启动发动机而完全依靠电池组电量就能完成上下班。如Volt需要行驶较

5、长里程时，车载发动发电机会通过燃烧少量汽油来为车辆供电，足以保证Volt继续行驶数百里程。也许这么看来，Volt似乎真的正如通用所言，真是电动车了。但是，仔细分析结果却不尽然。咱们从Volt的工作原理入手，还原其真实面目。二、Volt的工作原理图1Volt电力驱动系统简图如图1所示，各种能量在Volt电力驱动系统中的传递方式及方向均可一目了然，看到这个图，很多人应该已经发现，Volt的结构似乎与某种混合动力系统相似。对的，其实本质上，Volt的动力系统应该属于串联式混合动力系统。但是，Volt也有其特殊之处，在一套系统中体现出两种动力系统，而

6、这两种动力系统则是通过两种工作方式体现的。第一种工作方式为纯电动工作模式。此时，电池电量为充满状态，车辆行驶能量均来自电池，其电力驱动系统能量传递方式及方向如图2所示。电池提供电能给电动机，电动机将电能转换为机械能提供给车轮使车辆行驶，此时，发动机、发电机均不工作，Volt就相当于一辆纯电动车辆。图2Volt电力驱动系统纯电动工作模式下能量走向图第二种工作方式为“增程式”工作模式。所谓“增程式”是根据通用公司对Volt的定义，在电池电量耗尽时，启动发动机和发电机，产生电力驱动车辆行驶。此时能量传递方式及方向可借用图1说明，此时，发动机工作，使

7、发电机发电，提供部分电能给电池，以维持其容量在某个固定值，另一部分电能提供给电动机，以继续驱动车辆行驶，此时，Volt已经摇身一变，成为一辆串联式混合动力车辆了。看到这里，大家应该已经明白了，Volt其实就是一辆插电式串联混合动力车，只是通用为其换一个名字。本质上还是混合动力车辆。但是，Volt的两种工作模式是如何转换的呢？通用出于对电池寿命方面的考虑，将Volt电力驱动系统中锂电池的“满”状态定义为其电池SOC（StateofCharge，即电池的荷电状态）为85%，而将电池的“空”定义为电池SOC为30%。也就是说，当电池的电量低于30%

8、时，工作模式从纯电动转换为“增程式”，此时发动机启动，工作在其最佳工况点（即最省油工况），带动发电机发电，其产生的部分电能维持电池SOC在30%左右，剩余电能提供给