走在前面 解析丰田混合动力新能源汽车

日本汽车保有量占全球第二位，由于人口密集，国土狭小，石油100％依赖进口。因此，日本对新能源的研发十分重视。1992年，日本政府宣布将允许投放市场20万辆电动车的计划，未实现；2001年7月，将EV\HEV列为重点开发的低公害汽车之列，并制定了专门的政策，以促进EV\HEV的普及应用；2002年制定了《新长期排放限制》标准；2002年2月26日，日本中央环境审议会大气环境领域的一个专门委员会提出了一份将要纳入这项法规的尾气排放标准的咨询提案。该法规的实施将进一步推动EV\HEV的发展。

    丰田是世界上最著名的混合动力汽车制造厂商，也是全世界第一台正式批量生产的混合动力车的制造者，所以丰田在整个混合动力领域有着绝对的优势。

混合动力解析

    联合使用两种动力源的汽车动力系统称之为混合动力系统。在混合动力系统中, 每个动力源都尽量发挥各自的优点, 同时弥补另一动力源的不足。在使用过程中根据运行情况, 这种系统可以有选择地利用发动机或者电动机驱动汽车, 以降低排气污染和燃油消耗量, 也有助于克服电动汽车一次充电行驶路程受到限制的缺点。

    丰田公司的混合动力系统的构成丰田汽车公司开发了混合动力系统。是由发动机、传动系统、蓄电池及变流器等部分构成。在该系统中, 发动机和电动机都可以独自驱动车轮。该系统利用动力分配装置将发动机的动力传递给传动轴和发电机。发电机产生的电能, 一部分用于驱动电动机, 剩余部分借助变流器转换成直流电存储在蓄电池中。

工作原理

    ● 各种运动模式下工作状态

    在停车状态下，发动机、发电机和电动机都处于停止工作状态。(如图a)

    车辆起动时，发电机作为起动机起动发动机, 在发动机起动后, 发动机又带动发电机发电。(如图b)

    缓慢下坡行驶或在其它的发动机工作效率不高的情况下运行时, 发动机关机, 电动机驱动车辆。

    在一般正常运行工况下, 动力分配装置将发动机输出的动力分成两部分, 一部分用于驱动车辆另一部分带动发电机产生电力用于驱动电动机, 为车辆提供额外的驱动力。

    丰田混合动力系统可以控制这一动力分配比例, 以确保高效率。在匀速运行状态下, 发动机能够提供足够的动力, 所以发电机完全不必发电。(如图c)

    当车辆在正常运行速度下加速时, 发动机转速提高, 发电机发电供给电动机, 为加速提供辅助动力。在发动机节流阀完全开启时, 电动机增加其输出动力。

    ● 制动能量回收

    当使用发动机制动或使用制动器制动时, 电动机起发电机功能, 将车辆动能转换成电能, 这样回收的电能被存储到蓄电池中,车辆在市区运行, 常常进行频繁加速和减速, 这种再生制动能量回收系统能有效地回收能量。

    当驾驶员进行制动时, 液压制动和再生制动能量回收系统协同作用, 再生制动能量回收系统优先起作用, 以便保证尽可能多的能量得以回收。

    ● 蓄电池充电

    蓄电池充电蓄电池通常能够维特恒定的电量, 如果电量下降, 则使发电机工作, 为蓄电池充电。

    ● 发动机自动停机

    如果车辆停止或者在低速运行状态下减速, 则发动机自动关机, 以节省能源。
车辆起步时, 电动机驱动车辆前进, 随后起动发动机。在车辆速度很低时, 或者在发动机不能高效率运转的工况下, 发动机自动关机, 车辆完全依靠电动机驱动。