主题：【原创】秦的混动路线猜想 -- 积吉
家园 【原创】秦的混动路线猜想 比亚迪的秦还没有上市，信息透露十分有限，所以对它的混动技术路线只能猜想了。
首先要说明燃油发动机很低效，目前一般只有百分之十几的效率。世界各大汽车公司都投入大量人力物力提高发动机的效率，但越来越难。据说能提高0.5%效率就是一个很大的提高。还有发动机在理想状况下可以看成“恒定功率输出”。但在低转速时的输出功率较低（也就是效率低）。一般来说1500转以上才是高效转速（可以在网上看一下发动机的动力曲线图就知道了）。
所以，用高效的电动机（95%的效率）取代燃油发动机是个好主意，于是就有电动车。但续航，充电，以及价格都是问题（当然有人说用燃料电池， 但目前技术不成熟而且贵）。所以就有现在的所谓混动汽车。
这个混动汽车也有很多种类，我们这里就把它分成不插电混动和插电混动两种。
不插电混动汽车的代表是丰田的prius，基本技术思想是：发动机保证工作在1500转以上，所以没有怠速一说，车子低速时由电动机代替驱动。电池的充电由发动机负责（可以想象成发动机带动空调工作，这可以用发动机的富余动力完成）还有就是回收制动能源。不插电混动汽车的技术难点在怎样把电动机，发动机和驱动轴连接起来。Prius用了经典的行星变速器，就是有两个输入轴（发动机和电动机的）和一个输出轴，里面的齿轮组搞得像太阳系似的：行星围绕太阳转，月亮围绕地球转。
插电混动车顾名思义就是可以通过外界电源给电池充电，当然电池越大汽车的头百公里耗油量就越低。秦的电池据说有10度版的和13度版的。
先说一下比亚迪第一代插电混动车（16度）F3DM。由于当时没有变速箱技术而且发达机技术也不行，F3DM的发动机和传动轴之间是一个减速齿轮（就相当于汽车变速箱的第五档）。所以为保证发动机工作在1500转以上，车速只有在60公里时速时发动机才能介入驱动。发动机是用的1.0升的三缸非涡轮的发动机，这导致发动机经常工作在4000转以上，噪音巨大。
秦与F3DM最大区别是增加了双离合变速箱，变两个小电动机为一个大功率电动机，还有就是发动机改成1.5升涡轮增压发动机。有了双离合变速箱意味着发动机可以在任何车速下介入驱动，当然本着发动机高效运转的原则，低速时一般由电动机工作，只是在运动模式下才发生发动机介入车子的启动，比如要跑出5.9秒的百米速度时用得上。大功率电动机意味着不要发动机启动 电动机就可以让车子达到150公里的时速。1.5升涡轮增压发动机意味着转速不要那么高了，噪音不会那么大了。
具体来讲，秦有4种工作模式：纯电模式，经济模式，混动模式和运动模式，一个比一个耗油。
纯电模式：有充足的电能，就让电动机驱动车子跑个50公里，发动机不工作，不耗油。当电量消耗到15%时自动转成经济模式。
经济模式：就是计算机综合考虑残存电量多少 还有车速的高低，以最佳最经济的方案控制电动机和发动机的工作。具体的说就是，电量高于20%时由电动机单独工作的，当电量低于20%时 要考虑到车速来决定发动机的介入，当然发动机一旦工作就必须在1500转以上。
混动模式：发动机可以在电量高于20%时介入驱动，以保证车子的加速性能和高负载能力。这里，发动机还是应该保证工作在1500转以上。
运动模式：就是不顾一切的让发动机和电动机同时工作，以达到最好的加速性能。秦的最高功率大达到300匹喔。
目前我最想知道的是电动机是通过减速齿轮和驱动轴直接连接，还是先和双离合变速箱连接？要知道电动机并不是理想的恒扭矩输出，最佳功率也和速度有关，所以高速马达是有优势的，秦的马达最高速度是12000转每分钟（据说比亚迪20000rpm的马达已经量产）。所以连接变速箱可以让电动机工作在最佳的高速状态。希望秦上市以后可以解开这个谜。
通宝推：老老狐狸,北纬42度,如有神助,本嘉明,胡一刀,家园 这样的混合动力行不行 内燃机永远工作在恒定功率状态，发电，给电瓶/电容充电，直接电驱。
虽然多了发电-充电-放电-电驱动环节，但少了变速箱、传动轴、内燃机非恒定功率运转等问题，总体效率未必低。
电池无需很大容量支撑5、600km，只负责功率调峰，在市区短距离频繁起步、刹车时降低排放。
家园 这种方案可行 安凯汽车两年前已经做出这种纯电动客车。
十米的大客车，一般要采用10升的内燃机。
现在使用江淮汽车2.8升的内燃机（给江淮七人座商务车配用），恒速、恒功率、最高效、最低排放运转，带一台国产发电机。配用国轩的磷酸铁锂电池，东风的电动机。
市区运行，关掉发动机，采用电池供电，纯电驱动、纯电运行。
上高速后，打开发动机，给电机供电，多余时，给电池充电，不够时，从电池取电，纯电驱动、混合动力运行。
这种客车，有一个特殊的名字：增程式混合动力客车。
它的特点：全程纯电驱动，发动机不参与驱动。
在任一瞬时，电池只有一个工作模式：充电或者放电。
节能大大地，环保大大地，技术简单大大地（没有日系新能源车那些复杂无比的机械部件、控制系统）。
关键是：除了电池，车上还有一箱油，市场接受度高。
可以跑长途，避免了纯电动客车作为城市公交的形象。
家园 看来F大师引发了大家的热情 你的方案是行不通的。
试想一想：你在高速上以100公里时速疾驰，突然电池的电量下降到5%，然后燃气轮机自动开启，以最佳运行状态给电池充电。这时你会发现车子失去了动力，逐渐停了下来--因为电池是不可能一边充电一边放电的。
可能你又要问：为什么燃气轮机带动发电机运转，既可以给电池充电又可以让电动机运转？
---- 这已经很接近实用了，不过问题是既然燃气轮机已经产生动能，为什么不直接用这个动能去驱动车轮，而是要先把这个动能转换成电能 再把电能转换成动能去驱动车轮？
所以的混动系统都是一个思路：让发动机运行在最佳状态。发动机运行时，或直接驱动车轮，或给电池充电，或同时进行。
直接驱动车轮，一般用变速箱连接，只有Ｆ３ＤＭ是用固定减速比的齿轮连接。
最重要一点是：燃气轮机和汽油柴油发动机比，用在普通汽车上没有任何优势。
家园 我认为应该可以 我不是做汽车的，纯粹从基本物理参数估算。
1）首先采用纯电驱动，实际所需轴功率要小很多。比如电瓶车，功率200-300W，用半个普通小车的电瓶，就能以30km/h的时速跑30km左右。对普通4人小车，我估算5-10kW电机足够。而现在汽油机基本是100kW左右，机械系统效率很低。如果采用直接电驱，20kW左右的汽油机+发电机，差不多足够了。这样，排量大概就是500cc左右，油耗很低。
2）至于发电、充电问题，不是问题。电池容量不要大，能跑50km就行，不要非要和汽油驱动一样充满电跑600km，那就成了纯电动车不是混合动力了，解决的关键就是快速充电或换电池了。我设想的汽油机+发电机电能输出足够驱动电机就行，市区或短途，不用启动汽油机充电，用电池，刹车采用电磁刹+机械刹，回收电能。长途，开启汽油机直接发电-驱动电机，急起步动力需求高的时候从电瓶补充，刹车或电力多余的时候给电瓶充电。这个在电池管理上应该可以做到。
家园 两组电池，充放电切换呢？ 试想一想：你在高速上以100公里时速疾驰，突然电池的电量下降到5%，然后燃气轮机自动开启，以最佳运行状态给电池充电。这时你会发现车子失去了动力，逐渐停了下来--因为电池是不可能一边充电一边放电的。家园 不需要，电池是不可能一边充电一边放电 但可以在发电机-电池-电动机这三者之间建立电源管理：
高负荷时：发电机+电池--〉电动机
标准负荷时：发电机--〉电动机
低负荷时：发电机--〉电池+电动机
短期运行：电池--〉电动机
目的：让发电机（内燃机带动的）工作在最佳状态下。
家园 我这个回帖里面的例子就是这样的 http://www.ccthere.com/article/3940342
外链图片需谨慎，可能会被源头改左右各有一组电池，交替充放电，燃气轮机永远保持最高效率运行或者停用。
有起码智商的人都能想到的解决方案，在拿钱发帖的人看来，就是。。。。。别羞辱自己的智商了好吗？
我也不是Capstone的股托，但人家就是有很多好技术，甩吹牛B雇水军，请砖家而不干实事的公司一万八千倍。
家园 把狐狸兄都引来了，呵呵 你的想法是可以的，但把问题搞复杂了。
混动系统最大的目的是提高发动机的实际运行效率，但你知道电池充电过程有较大的能力损失，可能高达17%的能量损失，所以要尽量避免能量形态的过多转变，提高效率。
直接用发动机的机械能去驱动车轮是最高的效率。
家园 纯小白啊！以前看过一篇文章 大意是：燃气轮机与汽（柴）油机相比，转速非常高，配套的发电机就可以做得比较小，燃机+发电机系统的总重量、体积有一定优势。
燃机在低负荷区效率很低，如果带发电机一直工作在高效率区，再考虑体积、重量，和汽（柴）油机发电哪个效率高点？
家园 燃气轮机不用维护，修车会失业，有人要没有狗粮的 有人肯定要出来胡说八道了，继续显示自己啥都不知道吧。
跳出来自己打自己耳光一次一次的，我都看着这么自虐太可怜了，拿钱发帖不易呀，一个扯淡要用一个又一个的扯淡来精神胜利法，太痛苦了吧。
燃气轮机优势明显，但不招人爱，一则贵，二则断了别人的财路。
Capstone的燃气轮机可以连续运行10年不用检修，也就换换空滤，没有机油，没有冷却液的。这种车上路，修车的都要哭死。
外链图片需谨慎，可能会被源头改用的轴承很先进。
CPST的全套动力系统，不算电池才70公斤，体积多大？
65kw的这么大：
外链图片需谨慎，可能会被源头改还有两个问题，一个是尾气温度，另一个是噪声，你听过涡轮增压的车子加速的噪声吗，比那个更大。
家园 算了吧，相信BYD鬼话的那些人，别指望有干货。
家园 这个前面帖子涉及到这个问题 请看这个链接出处
其实燃气轮机的最大优势是其结构简单下的高功率，同样功率的柴油机其体积庞大。所以用在飞机上很好。
但对于小汽车，它没有任何优势。
家园 问一个外行的问题 手机充电时，仍然可以正常使用。像这种情况是外接电源给电池充电的同时，也给手机供电吗？
另外充电17%的损耗不算高啊。相比发动机高速时30%转换效率和低速时10%的转换效率，这个可是损失了66%。