低负荷时,运转区间的输出功率高于当前所需的驱动力,多余的发动机能量将被用于发电以电能形式储存起来;如高效运转区间的输出功率低于所需驱动力,则将之前储存的电能通过电动机加载在车轮上,从而维持内燃机的高热效率;随着负荷需求加大,发动机加大输出而又不敷使用时,电动机则会继续介入,充当电动涡轮的效果。实现内燃机、发电机与电动机三者之间联动的,是一套行星齿轮组,这被称作动力切割装置(通常简称为E-CVT),是丰田混合动力系统的核心部件。
【丰田混合动力系统的核心部分蓄洪闸,根据需求对内燃机的动力进行保存或补充。】
所以简单来说,丰田混合动力技术的关键点,是让发动机要么停止,要么就尽可能长时间地运转在高效区间,电动机、发电机和电池,充当类似于水库与泄洪闸的角色。旱季(发动机停机或供不应求)放水(用电),雨季(发动机供过于求)蓄水(充电)。
所以电池方面,也按需选择了低温性能稳定、频繁充放电性能衰减低(大家感受一下丰田HEV和电动汽车的充放电频次),但功率密度较低的镍氢电池,放弃了电动车常用的三元锂电池。双擎卡罗拉/雷凌所使用的电池组,综合电压(直流电)为201V左右,然后要升压成650V(等效电压)的三相交流电,就可以成为最大功率53kW的电动机所使用的电能了。
深挖这套混合动力系统的身世
这是一套混合的混合动力,使用了不同代际的技术,PCU(能量控制单元)的技术甚至与最新款普锐斯(第四代)同步。
首先是发动机部分,第三代普锐斯(国内版)采用的是5ZR-FXE发动机,而双擎卡罗拉/雷凌则使用8ZR-FXE发动机。以我目前掌握的资料来看,两款发动机区别不是很大,只是因应车型和使用诉求进行微调,实质上可以当作是2ZR-FXE(国外版普锐斯)的国内衍生型号。
驱动桥部分(包含了电动机、发电机以及动力切割单元)则是与第三代普锐斯采用相同的技术,维持发电机与电动机同轴的布局,而非第四代普锐斯所使用的双轴平行式布局。
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