增程式汽车(REEV)运行时,电池并非一边充电一边放电,其工作原理为:车辆由电池驱动电机,当电池电量较低时,增程器(燃油发动机)启动,仅作为发电机为电池充电或直接供电给电机,电池此时处于充电或休息状态,而非同时充放电,增程式电动汽车支持插电充电,可通过外部电源(如家用充电桩)为电池充电,实现纯电行驶,且电池容量通常大于传统混动车型,支持更长纯电续航,增程模式则通过燃油发电补充电量,消除续航焦虑,兼顾电动化与燃油便利性。
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欢迎来到本期技术解析专栏,我们将深入探讨一个关于增程式电动汽车(EREV)的核心问题:在车辆运行时,其动力电池究竟是一边充电一边放电吗?我们还将一并解答“增程式汽车是否可以像纯电动车一样外接充电”等疑问,希望通过本文的梳理,能为您揭开增程式动力系统的神秘面纱,并为您当前或未来的用车选择提供有价值的参考,如果内容对您有所帮助,别忘了点赞关注,获取更多深度技术解读。
本文目录一览
- [核心解析] 增程器工作时,电池是边充电边放电吗?
- [用户关切] 增程车如果只加油不充电,电池衰减会很慢吗?
- [寿命探讨] 增程汽车的电池寿命真的更短吗?
- [原理延伸] 传统燃油车是如何在行驶中为电瓶充电的?
核心解析:增程器工作时,电池是边充电边放电吗?
这是一个非常经典且关键的问题,简短的回答是:在理想情况下,增程式汽车的动力电池并非“边充边放”,而是根据不同工况,在“充电”、“放电”或“不充不放”的几种状态间智能切换。 它们之间存在着明确的优先级和逻辑关系。
下面我们来详细拆解其工作原理:
电池的“充”与“放”:由谁来决定?
我们需要理解一个基本电学原理:一个电池能否被充电或放电,取决于外部电路的电压与电池自身电压的差值。
- 放电状态:当外部用电负载(如驱动电机)的电压需求低于电池电压时,电池会向外输出电能,驱动车辆。
- 充电状态:当外部电源(如增程器或充电桩)的电压高于电池电压时,电流会反向流入电池,为其充电。
在增程式系统中,这个“外部电路”的核心控制器是整车控制器和电池管理系统。
增程器工作时的三种电池状态
当增程式汽车的发动机(增程器)启动并开始发电时,系统会根据当前的动力需求、电池电量等因素,动态调整电池的角色:
电池作为“纯消费者”(放电为主)
- 场景:车辆处于中低速行驶、起步或匀速巡航等低负荷状态,此时驱动电机所需功率不大。
- 工作逻辑:系统会优先使用电池的电量来驱动电机,增程器产生的电能主要用于两部分:一部分直接供给驱动电机,另一部分则为车载低压电器(如车灯、音响)供电,如果发电量仍有富余,才会考虑为电池充电。
- 在这种场景下,电池只放电,不充电,甚至可能完全不参与工作(由增程器直接供电)。
电池作为“蓄水池”(充电为主)
- 场景:电池电量较低(例如低于20%的设定阈值),或者驾驶员突然深踩油门需要急加速(动力需求激增)。
- 工作逻辑:
- 电量低时:为了保护电池并预留应急电量,增程器会全力发电,除了满足即时驱动需求外,多余的全部用来为电池快充,使其电量尽快回升至健康区间。
- 急加速时:增程器响应有延迟,此时电池会瞬间释放大电流,与增程器的发电功率一同“合力”驱动电机,提供强劲的爆发力,这个过程电池是纯放电。
- 在这种场景下,电池的角色是被充电者,或是关键时刻的辅助动力源。
电池作为“能量缓冲器”(不充不放)
- 场景:车辆以稳定的高速巡航,此时驱动功率需求恒定。
- 工作逻辑:系统会精确计算,让增程器在一个最高效的转速区间稳定运行,其发电量恰好等于驱动电机和全车电器的总消耗量,电池既不输出也不接收能量,处于“待命”或“缓冲”状态,用以吸收微小的功率波动,使整个系统运行更平顺。
- 在这种理想工况下,电池既不充电也不放电。
脉冲直流电”和“稳压”的误解
原文中提到“增程器发出的是脉冲直流电,需要电瓶稳压”,这是一个常见的误解,现代汽车的发电机(包括增程器)发出的电,在进入电池之前,都经过了电压调节器的精确处理,输出的是非常稳定的直流电,电池本身是一个大电容,确实能起到一定的滤波和稳定电压的作用,但这并非其工作的主要方式,电池的核心功能是能量的存储与释放,而不是充当一个被动稳压元件。
增程式汽车的电池管理是一个高度智能化的过程,它不是简单地“边充边放”,而是在整车控制器的统一调度下,根据驾驶需求,在充电、放电和休眠之间无缝切换,以达到最佳的能效、性能和电池保护效果。
用户关切:增程车如果只加油不充电,电池衰减会很慢吗?
这是一个很多增程车主,尤其是无法方便充电的用户的普遍担忧,答案是:恰恰相反,长期将增程车当“油车”开,即不主动充电、仅依赖发动机发电,反而可能加速电池的健康度下降。
具体原因如下:
频繁的浅充浅放循环
- 原理:锂电池的寿命与“充放电循环次数”直接相关,一次完整的循环是指从100%用到0%再充满100%,虽然现代电池管理系统为了保护电池,会尽量避免深度放电,但长期让电池在低电量区间(如20%-40%)徘徊,由发动机不断地进行“涓流”补电,会产生大量的浅充浅放循环。
- 影响:虽然单次循环的损耗较小,但日积月累,总的循环次数会迅速增加,从而加速电池老化,这就像一根橡皮筋,频繁地轻微拉伸,也会使其失去弹性。
电池长期处于非理想工作温度
- 原理:锂电池在低温下性能衰减,在高温下则加速老化,发动机舱在运行时温度较高,热量会传递给电池包,如果电池长期处于这种温热环境下,即使没有进行充放电,其内部的化学活性也会被持续激发,导致不可逆的容量损失。
- 影响:相比于在常温下静置或使用,长期在高温下工作会显著缩短电池的日历寿命。
无法利用“智能保电”策略
- 原理:多数增程车都配备了“智能保电”功能,当您设定一个保电目标(如50%)时,系统会智能判断何时启动增程器,在高速行驶时,它会优先用油发电,同时将电池电量维持在设定水平,避免电池在高倍率放电下工作。
- 影响:如果从不充电,这个策略就无法发挥作用,电池可能会被“放干”再充满,或者在某些工况下(如高速巡航)被强制充电,这些都不是最理想的工作状态。
电池管理系统可能产生误判
- 原理:BMS通过监测电池的电压、电流和温度来估算其电量(SOH),如果电池长期处于一个固定的低电量状态,其化学特性可能会发生微妙变化,导致BMS的电量估算出现偏差,长期以往可能影响其管理精度。
为了延长增程式汽车电池的寿命,即使充电不便,也建议每月至少进行一次完全充电,让电池电压和化学状态得到一次“刷新”,并尽量将电量维持在20%-90%的健康区间内,把它当作一台“有备用油箱的纯电车”来对待,而不是“有备用电池的油车”,才是正确的使用之道。
寿命探讨:增程汽车的电池寿命真的更短吗?
这是一个综合性问题,答案是:不一定,增程汽车的电池寿命与传统燃油车或纯电动车相比,有其独特性,关键在于使用方式和保养习惯。
影响电池寿命的核心因素
- 电池类型:目前主流增程车多采用磷酸铁锂电池,其优点是循环寿命长、安全性高、热稳定性好,理论上,其循环寿命可达2000-3000次以上,远超早期三元锂电池。
- 使用习惯:这是决定电池寿命的最关键因素。
- 理想习惯:日常使用中,尽量将电量维持在20%-80%之间,避免长期满电或亏电存放,定期进行完全充放电,有助于校准BMS,这种“浅充浅放”的方式,可以让电池轻松使用超过8年或15万公里,甚至更久。
- 恶劣习惯:如前所述,长期当
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