增程式电动汽车的特点解析
新能源汽车概论(增程式电动车)
类别基础专业课教师姓名XXX
课程名称
新能源汽车概论
专业层次
中专
年 级
20级
授课方式
讲授
授课时间
2021.3.12
学 时
3
授课题目：
增程式电动汽车
目的要求：
增程式电动汽车的分类、特点和基本结构，增程式电动汽车的关键技术和车型实例
教学重点：
增程式电动汽车的基本结构及特点；
教学难点：
增程式电动汽车的关键技术。
教具与课件：
PPT、课本、投影
作业布置：
1、增程式电动汽车和纯电动汽车的主要区别？
2、增程式电动汽车的主要车型品牌？
3、増程器的类型？
课后回忆（经验教训、效果估计或反应，存在问题……）
上课互动性强，学生参与积极，但是还是有学生上课打瞌睡，以后上课过程中要在班级多走动。
XXXXXX学校教案续页（组织教学）
电子教案每个项目可以根据备课需要往下推移，不限页数。
（2）按结构组成分类：大容量蓄电池、燃料电池、发动机/发电机组
四、增程式电动汽车的工作模式
1、纯电动模式
2、增程模式
五、增程式电动汽车实例
1、瑞麒X1
2、马自达EV
3、雪佛兰Volt
观看增程式电动汽车视频，思考并根据自己的理解说出增程式电动汽车和纯电动汽车的异同点
观看视频PPT结合教材讨论，可提出问题
教学步骤
教师活动及步骤
学生活动
时间分配
1、课前准备
提醒学生拿出课本，准备纸笔，告诉本节内容占用课时。
上课准备
5min
2、复习提问
1、纯电动汽车的概念？
2、纯电动汽车的优缺点分析？
增程式电动汽车应用前景分析
增程式电动汽车应用前景分析作者：叶卫国来源：《汽车科技》2013年第01期摘要：简要分析了增程式电动汽车的结构特点、工作模式、产品属性和潜在的发展优势。
对国内外两种增程式电动汽车的应用实例进行了分析对比。
探讨了增程式电动车研发中应该侧重研究的课题和增程式电动汽车的发展及应用前景。
关键词：增程式电动汽车；结构分析；工作模式；产品属性；发展前景中图分类号： U469.72 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2013）01-0028-03众所周知，纯电动汽车受目前动力电池比能量较小、价格高等因素的影响，续驶里程不能满足远距离出行和公交车日行驶里程的需要。
为解除人们对纯电动汽车续驶里程较短的“里程焦虑”，在纯电动汽车上减少电池组的配置，加装一套由“内燃机+发电机”组成的车载发电机组，随时可为车辆补充电能，达到延长车辆续驶里程的目的。
增程式电动汽车应用和发展前景如何，本文就此进行了分析和探讨。
1 增程式电动汽车结构简析增程式电动汽车（E-REV）通常都搭载有动力电池组和一个由“内燃机+发电机”组成的辅助动力系统（即车载发电机组，又称增程器，简称APU）。
增程式电动汽车与纯电动汽车和串联式混合动力电动汽车一样采用纯电驱动的方式工作，与插电式（Plug-in）［1，2］混合动力汽车一样可以外接插电，车辆典型结构见图1。
从图1中可以看出，在系统结构中移除增程器及车载燃油箱部分，该车就是一款典型的纯电动汽车。
在实际应用时，还可以根据客户选择是否需要加装增程器系统来进行车型设计，当动力电池比能量提升到较高水平后，即可取消增程器配置。
2 增程式电动汽车的三种工作模式通常情况下，当车载动力电池组有足够的能量时，增程式电动汽车驱动电机的动力全部来源于车载电池组。
在一定的行驶距离内与纯电动汽车相同，为“零排放、零油耗、低噪声”。
在动力电池组能量消耗到设定的DOD状态下，车载发电机组自动启动，协同动力电池组一起工作，为车辆提供不间断的电能，增加车辆的续驶里程，使车辆能够工作至下一次计划充电的时间节点［3］。
增程式电动汽车 工作原理
增程式电动汽车工作原理
增程式电动汽车是一种结合了传统内燃机和电动汽车技术的车辆。
其工作原理是利用内燃机发电来为电动汽车的电池充电，从而延长电动汽车的续航里程。
首先，当电池电量较低时，内燃机会启动并驱动发电机发电，将电能储存到电池中。
这样，电动汽车就可以通过内燃机发电来继续行驶，而不需要依赖传统的加油站加油。
其次，当电池电量充足时，电动汽车可以完全依靠电池驱动，实现零排放和低噪音的行驶。
这种工作原理使增程式电动汽车兼具了传统内燃机车辆的长续航里程和电动汽车的环保特点。
此外，增程式电动汽车还可以通过回收制动能量和利用太阳能等方式来增加电池的充电，进一步提高能源利用效率。
总的来说，增程式电动汽车的工作原理是通过内燃机发电为电池充电，从而延长电动汽车的续航里程，同时兼顾了传统内燃机车辆和电动汽车的优点，是一种环保高效的汽车技术。
插电式混合动力(增程式)电动汽车PPT
优
②可控制发动机总是工作在最低油耗区
点
③在电量充足时，能够完全实现零排放
④动力总成的控制策略简单
①为满足汽车动力性需要匹配较大功率的电动机
缺
②在车辆需求功率较大的工况行驶时，动力电池需要高电流放电，电
点
能损耗大
③在电量低需要充电时，能量总体损失比较大，转化效率低
3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构
2、
可外接充电， 进能源利用 率高，结构 简单采取电 池扩容的方 式，增加续 驶里程
3、
电能充足的 条件下行驶 时，发动机 不参与工作， 采用电机直 驱，结构简 单
3.2 插电式混合动力（增程式）电动汽车的结构
3.2.1 串联式结构
根据混合动力系统的混合方式， PHEV 的混合动力系统主要分 为串联式、并联式和混联式 三种类型。
中度混合（中混）动 力系统该混合动力系 统同样采用了 ISG 系统。与轻度混合动 力系统的不同之处在 采用的是高压电机， 节油率可以达到 20% ～ 30% 。
插电式混合动 力（增程式）
电动汽车
重度混合动力系统采用 了 272 ～ 650V 的高 压电机，动力系统以发 动机为基础动力，动力 电池为辅助动力。节油 率可以达到 30% 50% 。
混合动力系统中，通常采用电机的输出功率在整个系统输出功 率中占的比重来表示不同程度的混合动力系 。
H pelec 100% ptotal
，式中，Pelec 为电机输出功率；Ptotal 为动力源总功率。
3.1 插电式混合动力（增程式）电动汽车的概述
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
根据混合度的不同，可分为：
① 弱混合动力系统，也称微混合动力系统 H ＜10%
增程式电动汽车发展优势
ｐ ｒ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｈｙ ｂｒ ｉ ｄ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉｃ ｒ ｖ ｅ ｈ ｉ ｃ ｌ ｅ ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｐ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ｗａ ｒ ｄ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｏｎ ｐ ｄ ｉ ｎｇ ｒ ｅ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ
［ 摘 要］ 能源问题和环境问题的加剧 ， 使得混合动力汽车成为全球汽车产业的一个重要研究发展方向 ， 然而纯电动汽车虽然具有 突出的环保优势 ， 但是其 产业发 展 的研究 总体 上处 于起 步阶 段 ， 本 文从增 程式 电动 汽车特 点人 手 ， 简要 概述 混合 动力 汽车 发展现 状 ， 分析 增程 式 电动 车特 点和 优势 ， 为对 增程 式混 合动 力汽 车发展 方 向提 出相 应参考 。
由于 发动机 不直 接 与车辆机 械 传动 系统相 连接 ， 只 有驱 动 电机 ， 能很 好控 制 能量流 失 ， 同时制 动过程 中 ， 驱 动 电机可迅 速反拖 车轮产 生制 动效果 ， 使 机械
［ 关键词 ］ Ｅ —Ｒ Ｅ Ｖ。 中图 分类 号 ： Ｕ４ ６ ９ ． ７ ２
文 献标 识码 ： Ａ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ （ ２ ０ １ ５ ） ２ ４ － ０ ２ ８ ９ － ０ １
Ｅ—ＲＥＶ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ Ａｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ
约。 （ ３ ） 制 动能 量 回收
为 了应 对全 球 能源 和环 境压力 ， 世 界 汽车产 业 面临战 略转 型 ， 节 能与新 能
源汽车已成为战略方向。 新能源汽车是国务院确定的重要战略性新兴产业， 在
增程式电动汽车的工作原理
增程式电动汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，简称PHEV）是一种结合了传统燃油发动机和电动驱动系统的汽车。
它可以通过插电充电来获得电能，并且在电池放电完毕后，还可以使用燃油发动机继续行驶。
PHEV的工作原理基于以下几个关键原理：能量转换、能量储存和能量管理。
1.能量转换：增程式电动汽车的工作原理首先涉及到能量的转换。
它包括两个主要部分：燃油发动机和电动驱动系统。
燃油发动机通过燃烧燃料产生化学能，并将其转化为机械能，以推动车辆前进。
而电动驱动系统则将储存在电池中的电能转化为机械能，以推动车辆前进。
2.能量储存：增程式电动汽车使用高容量的可充电锂离子电池来储存电能。
这些电池通常安装在车辆底盘或后备箱中，并且可以通过外部充电设施进行充电。
当汽车行驶时，制动过程中产生的惯性能量也可以通过回收制动（Regenerative Braking）的技术转化为电能并储存在电池中。
这些储存的电能可以在需要时提供给电动驱动系统使用。
3.能量管理：增程式电动汽车的能量管理是整个系统的核心。
它通过智能控制系统来监测和调节燃油发动机和电动驱动系统之间的能量流动，以实现最佳性能和效率。
当车辆需要加速时，控制系统会根据驾驶需求启动燃油发动机，并同时利用电动驱动系统提供额外的扭矩，以提供更大的加速力。
当车辆在低速或停车时，控制系统可以将燃油发动机关闭，并仅依靠电动驱动系统提供推进力。
在增程式电动汽车中，还有一个重要的概念是“增程器”（Range Extender）。
增程器是一种小型燃气发动机，通常使用汽油或柴油作为燃料，并被用于给电池充电。
当电池放电完毕时，增程器可以启动并通过发电机产生电能来维持汽车行驶。
这种设计使得增程式电动汽车具有更长的续航里程，同时也减少了对纯粹燃油车辆的依赖。
总结起来，增程式电动汽车的工作原理可以概括为：通过能量转换将燃料的化学能和电池储存的电能转化为机械能，以推动车辆前进；通过能量管理智能控制系统监测和调节能量流动，实现最佳性能和效率；通过增程器维持电池充电并提供额外的续航里程。
EV、HEV、PHEV、增程式电动车比较
EV、HEV、PHEV和增程式电动车比较EV增程式电动车HEV PHEV含义纯电动模式车配有地面充电和车载供电功能的纯电驱动的电动汽车。
混合动力模式车插电式混合动力EV和增程式电动车比较相同1、动力由纯电能驱动，可以满足要求的动力性能。
2、能纯电模式行驶，实现“零排放”不同1、电池的用量很大才能满足续驶里程。
、2、电池深度放电（DOD），电池使用寿命会有影响3、必须建立大功率充电站或换电站1、电池用量小，续驶里程长，可与HEV相同2、电池可以浅度DOD充放电，电池寿命延长3、不需建充电站即可运行，需要时建立小功率充电桩增程式与混合动力的比较相同1、都可以实现混合动力模式运行。
2、都可以实现刹车能量回收利用充电,不同1、电机直驱，无离合器、变速箱，结构简单2、电池处于良性平台浅充放，保证了电池的使用寿命。
3、电池容量大，能进行纯电模式行驶。
4、发动机一直处于最佳工作状态，排放小、效率高。
5、具有外接充电方式，能利用夜间得低价低谷电充电。
1、采用机械动力混合结构，离合器、变速箱等，结构较复杂。
2、电池能量很小，只起到辅助驱动和刹车能量回收的作用。
增程式与插电式的比较相同1、都具有外接充电方式，能利用夜间得低价低谷电充电。
2、都可以实现混合动力模式运行。
1、都具有外接充电方式，能利用夜间得低价低谷电充电。
2、都可以实现混合动力模式运行。
不同1、电机直驱，无离合器、变速箱，结构简单2、能进行纯电模式行驶。
3、发动机一直处于最佳工作状态，排放小、效率高。
1、采用机械动力混合结构，离合器、变速箱等，结构较复杂。
2、发动机工作状态与汽车行驶速度有关。
3、可以是串联、并联、混联结构。
增程式电动汽车的特点解析
增程式电动汽车的特点解析增程式电动汽车（PHEV）是一种同时具备电动车和传统燃油车特点的混合动力车辆。
与纯电动汽车相比，PHEV的电动驱动系统不仅由电池驱动，还可以通过燃油发动机充电，从而延长电动汽车的续航里程。
下面是PHEV的一些特点解析。
1.续航里程较长：与纯电动车相比，PHEV可以通过燃油发动机不断为电池充电，因此其续航里程一般较长。
这使得PHEV在长途行驶时不必担心充电桩的问题，也减轻了对充电基础设施的依赖。
2.充电灵活性高：PHEV可以通过插电充电和燃油发动机充电两种方式为电池充电。
用户既可以在家庭、办公场所或公共充电桩充电，也可以靠燃油发动机在行驶过程中充电。
这种灵活性提供了更多的充电选择，方便用户在不同使用场景下进行充电。
3.减少对充电设施的需求：充电桩的建设和维护是支撑纯电动汽车普及的重要因素之一、由于PHEV可以通过燃油发动机充电，相比纯电动汽车，PHEV对充电设施的需求较小。
这意味着PHEV的用户可以更加灵活地选择充电场所，减少对公共充电桩的依赖。
4.节约燃油消耗：PHEV在短途行驶时可以完全依靠电池驱动，而在长途行驶时则可以通过燃油发动机提供动力。
这使得PHEV在节约燃油消耗方面具有优势，相比传统燃油车，可以减少燃油消耗和排放。
5.减少环境污染：PHEV的电动驱动系统减少了对机动车尾气排放的负担，降低了空气污染和温室气体排放。
尤其是在短途行驶中，PHEV可以完全依靠电池驱动，进一步减少了环境污染。
6.提升行驶体验：PHEV的电动驱动系统可以提供高扭矩和平顺的驾驶感受，尤其是在低速行驶和起步阶段。
与传统燃油车相比，PHEV的加速反应更迅速，使得驾驶体验更加舒适。
7.多种驾驶模式选择：PHEV通常提供多种驾驶模式选择，例如纯电模式、混合模式和燃油模式。
用户可以根据驾驶需求选择合适的模式，从而更好地平衡驾驶性能和续航里程。
8.降低拥堵和噪音：由于PHEV的电动驱动系统在低速行驶时更加高效，可以减少交通拥堵现象的发生。
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增程式电动汽车的特点解析
增程式电动汽车是在纯电动汽车基础上，装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电，我们简称这个小型辅助发电机组为“增程器”。
由此，《新能源汽车新闻》也想说明，在一些政策文件中“插电式混合动力（含增程式）”的表述是不准确的。
众所周知，目前纯电动汽车所配备的电池重量高、价格昂贵。
并且在燃油汽车上，根本不能算作问题的续驶里程，对于纯电动汽车而言，却成为了影响用户购买的最大障碍之一。
增程式电动汽车：续航里程于是，车企们开始考虑能否在设计上减少电池数量，进而既降低汽车制造成本，同时又能满足消费者对续驶里程的需求。
于是，增程式电动汽车问世。
利用一个比较轻且便宜的增程器来解决用户对纯电动汽车的“里程焦虑”感，并且能够大幅度减少电池数量，这就是增程式电动汽车设计理念的由来。
增程式电动汽车，内部只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。
电动机直接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。
因为发动机
并不直接驱动车轮，因此也不需要变速器。
这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。
增程式电动汽车的优点是具有较长的续驶里程，仅凭纯电模式也能驾驶数公里路程。
由于动力源为电动机的缘故，所以，起步的加速动力很足，电动机低速扭矩大所以加速快。
在电池电量消耗殆尽后，还可以依靠自带的内燃机发电，给动力电池充电；这样即便纯电动汽车出现没电的状况，也不至于将车尴尬的停在路边，依靠内燃机发电，增程式电动车完全可以行驶和传统汽车一样的续驶里程。
增程式电动汽车：车身结构从结构上来分析，增程式电动汽车的结构相对纯电动汽车只多了一个发电模块，车身结构更加简单，成本更低。
另外，拥有外接插电功能的增程电动车更加适用于城市居民，它在纯电动模式下行驶里程通常在150km以上，日常上班、生活用车都没问题。
如果要外出自驾游也能做到和传统燃油车一样的续驶里程，完全不会像电动汽车那样，因为行驶里程短，充电时间长，导致需要规划路线的情况出现。
当然，这种模式也有缺点，由于发动机和发电机并不直接驱动车轮，造成了这部分功率的浪费，并且发动机和发电机带来的重量并不减轻，由于只有一个电
机驱动，所以只能发挥出1+1=1的效果。
例如一辆增程式纯电动车携带了总功率200kW发动机和电机，但是能驱动车轮的电机功率只有100kW。
增程式电动汽车在高速路况下，油耗偏高。
因为高速路况下，如果发动机直接驱动车轮，可以一直工作在最佳工作模式，而增程式插电混合动力多了一个转换过程，转换本身要消耗能量，造成油耗反而偏高。
而这一类的代表车型有宝马i3增程版，雪佛兰沃蓝达等。
宝马i3增程版增程式雪佛兰沃蓝达
电动汽车比插电式混合动力汽车的“血统”更加纯正，因为它在没有追加增程器之前就是一辆纯电动汽车。
增程器的部署基本不会影响到原有车辆的动力系统结
构。
而插电式混合动力汽车的前身由于是混合动力汽车的关系，故而保留了较多的传统机械部件，结构上要较增程式电动车更复杂一些，成本也略高。
如下图对比串联、并联、混联结构特点。
总而言之，想判断一辆车到底是插电式混合动力汽车还是增程式电动车，那么就看这辆车的发动机是否与车轮有直接驱动的情况。
虽然看起来似乎很复杂，
但是了解过后却发现实际上区别很简单！
增程式电动汽车：插电式混合动力何解？混合动力汽车的出现，让电动机一部分参与到发动机工作中，以此达到节油目的。
而插电式混动汽车，之所以多了“插电式”三个字，主要不同在于导入外接电源，通过外部充电后提供持续的电能，使电动机更多参与到车辆驱动当中，进而满足节能减排的目的。
插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Vehicle ，简称PHV），简单说就是介于电动车与燃油车两者之间的一种车。
它既有传统汽车的发动机、变速器、传动系统、油路、油箱，也有电动汽车的电池、电机和控制电路，并且电池容量比较大，有充电接口。
在插电式混合动力车内，应具有集成电动车、燃油车两套完整的动力系统，所以说，插电式混合动力汽车的成本较高，结构也相对复杂。
外加车身重量较大，这与单纯的燃油车和电动汽车相比则有一些劣势。
不过，在充电站大面积普及以及充电时间大幅缩短之前，插电混合动力汽车仍将作为燃油车与电动汽车之间的过渡产品长期存在下去。
插电式混合动力汽车的分类（可在每个分类的解释之后配以代表车型图片及车型基本介绍）增程式电动汽车：并联式插电混动这一类插电混动车内有两套驱动系统，大多是在传统燃油车的基础上增加电动机、电池、电控而成，车辆在驾驶过程中是由电动机与发动机共同驱动车轮。
另外，车内只有一台电机，在驱动车轮时充当电动机，不驱动车轮是可充当发电机以便给电池充电。
并联式插电混动汽车的优势在于电动机、发动机共同驱动车轮，没有功率浪费的问题，譬如电动机功率50kW，发动机功率100kW，只要传动系统能承受，整车功率就是150kW。
在纯电模式下，该车同样具有纯电动汽车安静、低使用成本的优点。
而在混合动力模式下，却有相当惊人的起步扭矩，并且加速
性能十分出色。
这一类的代表车型就是——比亚迪秦。
这也就可以解释出，为何有人说，比亚迪秦的起步号称为“能够秒天秒地秒宇宙，上挑百万跑车不在话下”的原因所在。
并且因为该类型汽车仅仅在变速箱上增加了一台电动机，在传统燃油车基础上的改动较小，所以成本相对而言也比较低廉。
不过，并联式插电混动车型也存在缺点，在混合动力模式下，发动机不能一直保证在最佳转速下工作，在行驶过程中油耗相对比较高，只有在堵车时，启动自带发动机启停功能时油耗才会低。
并且正是因为并联式插电混动车型只有一台电机，不能同时发电和驱动车轮，所以发动机与电动机共同驱动车轮的工况不能持久。
在持续加速时，电池的能量会很快耗尽，进而转成发动机单独驱动模式。
增程式电动汽车：混联式插电混动与并联式插电混动一样，这种模式也有两套驱动系统，但不同的是，混联式有两个电机。
一个电动机仅用于直接驱动车轮，还有一个电机具有双重角色：当需要使用极限性能时，该电机可充当电
动机直接驱动车轮，整车功率就是发动机与两个电机的功率之和；当电力不足时，就充当发电机，给电池充电。
因此，混联式插电混动同时具有增程式和并联式的优点：在纯电模式下具有电动车安静、使用成本低的优点；在增程模式下，没有“里程焦虑”，并且发动机可以一直控制在最佳转速上，具有油耗低、噪音小、振动小的特点；在并联模式下，两台电机、一台发动机可以同时工作，三者功率加起来具有非常好的起步性能和加速性能，是一种比较完美的组合。
如果要说明增程式电动汽车混联式插电混动的缺点，那则是两台电机、发动机、变速器一个都不能少，同时配套的控制电路、电池、传动系统、油路也不能少。
因为要控制两个电机和一台发动机，还有不同的工作模式，所以控制系统会相对复杂，总而言之，混联式插电混动车身总重较大，总体成本要高于其他类型的插电式混动。
这一类的代表车型是普锐斯插电混动版。
普锐斯混动版。