主题：谈F3DM技术特点, 兼谈Volt 和Prius -- 积吉

前面讲过电动车最重要的是电池系统和传动系统。电池系统目前领先的是比亚迪。通用所用的电池是别的公司提供，以前是A123，据说其电池价格太贵，现在要换成LG。丰田Prius用的是镍氢电池，他们在消除电池记忆性上下过苦功，在北美电池是十年的质保。另外，几家日本大公司正在联合攻关车用动力电池。不怀疑他们的技术但我敢肯定其价格是大问题。这里罗嗦一句：比亚迪技术比非最好，但其成本控制，量产能力绝对一流。它把现有技术市场化挣到大钱，然后把现有最新技术借鉴过来改造一下以降低成本又可拿去挣钱。当然比亚迪在个别技术上还是领先的。这就是做企业和做研究的区别。

比亚迪的F3DM传动系统上文已讲过。通用的Volt已在我的另一帖中叙述过链接出处就是一个电动车备一个发电机给电池充电，然后用电机驱动。它是电池技术不过关的替代方案。这里要讲丰田Prius的传动系统。波波粥的混合动力系列也有介绍链接出处。我就补充一下最精彩的行星齿轮机构。

原理很简单：发电机带动太阳轮（sun gear），发动机带动行星轮（planet gear carrier），电动机与外环（ring gear）相连。同时，电动机的输出轴直接与传动轴连接。2台电机和发动机以不同的转速的和转向搭配就能实现任意输出速度和驱动模式。这个设计非常巧妙，它的机械结构非常简单。1.起步和倒车时一般只使用电动机，这样就避免了发动机在低转速时的低功效。既行星轮不动，太阳轮和外环动。而发电机则无扭矩的反向旋转。2.加速时发动机启动，同时发电机和电动机同向旋转，这样就能获得极大的扭矩。3.高速行驶时只有发动机提供动力。发电机不动。在电池电力不足时，发电机也可以进入发电模式。而在高速下坡时，发动可以被关闭。4.刹车时发电机反转，进入发电模式。再看看它的效果图

这就是该车100公里耗油约4.4升原因。比亚迪的F3DM因发动机不直接驱动车轮就回避了丰田的专利壁垒同时也简化了系统。再者，行星齿轮机构运用起来也不是那么容易的。Prius是通过复杂的电子控制来运行这个模式的。高速行驶是Prius的弱项，因为这时两台电机几乎没有作用，而发动机又不够强大。比亚迪的F3DM在高速行驶时特别是长途高速行驶时也有功率不够强大的问题。毕竟发动机只有1.0升。

• 新能源汽车比传统汽车更耗能？？？
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对0-100公里怎么可能不用变速箱的问题，我是这样理解的。

1、实际上比亚迪说的最大功率应该是有限制条件的，应该是只有在80公里以上速度条件下才能发挥总功率125KW的。一般来说以比亚迪的模式，应该在60公里以下，都是只用电动机的，但是如果非要用汽油机，也是可以的，只是低速效率低罢了。

2、这又分为两种情况，

A、 MG1 和MG2 共同作为电动机，最大功率75KW，用于起步等需要高功率或高扭矩的情况。

B、 MG2 做电动机，其他的休息，最大功率50KW，用于巡航

C、 MG2 做电动机，汽油机给MG1充电但并不直接输出动力，这种情况下为纯串联模式，汽油机最大功率25KW用于MG1发电给MG2多余的电力用于电池组充电，整车输出功率最大50KW。但是这种方式的优势区域应该是繁忙道路平均输出功率小余25KW的情况。

D、汽油机、MG1、MG2串联到一个轴上输出，这种模式又分为几种情况，可以是全动力输出最大功率为125KW，也可以是汽油机输出50KW，MG2根据需要补充剩余的动力以保持高速，还可以是汽油机输出50KW，保持一个巡航速度（比如80KM），汽油机多余的功率通过MG2发电给蓄电池充电。

从这里面可以看出比亚迪的DM是灵活性很强的模式，远超过普锐斯

另外楼主的比亚迪模式的图少了一个离合器，发动机和MG1之间也是有一个离合器的

具体的大家可以去比亚迪网站上看看 外链出处

丰田的那个行星齿轮方案有专利吗？BYD不能用？如果BYD没有变速箱怎么实现高速和低速驱动下的内燃机参与呢？

难道说，低速下内燃机禁止参与？——也不是不行。

简单为主。第一步先检验充电和电池技术，这是核心技术。

但把汽油机、MG1、MG2串联到一个轴上输出可能逃不出行星齿轮专利。简单的说：怎样把汽油机连到驱动轴上，变速箱或行星齿轮。不过我还没明白125kw 的最高功率是怎样的工作状况。不过从10.9秒的0到100km/h启动速度来看最高功率远小于125kw.

发动机和MG1之间确实有一个离合器，这也是我为什么给出两张原理图的原因。在专利原理图上有这个离合器。

1、连接到一个轴不需要行星齿轮啊，就是一根轴，左端是汽油机，中间是MG1，右侧是MG2。这3台动力机通过两个离合器串联在一起就是了。两个离合器闭合的时候这就是一根刚性的长轴（不过精度不够的话可能需要弹性联轴器），很简单也很可靠啊。

柴油发电机的柴油部分和发电机怎么连接的？精度高的话，可以做到柴油机和发电机公用一根轴，这个DM也是这样的，只是多了两个离合器。

2、上面的动力轴通过一个固定齿轮连接到车轴上，就这样

3、比亚迪说通过调整软件，可以很容易把0到100km/h启动速度提高到10秒以内。主要是因为电机可以短时间超负荷工作，75KW的电机短时间甚至可以发出150KW的功率。

4、125KW我想是这样的，速度超过100以后发动机可以工作在6000转（具体要看齿轮的变数比），这时候发动机的输出是50KW，全部以动力输出，另外75KW的电机把输出功率直接叠加到动力轴上，总功率125KW。这个限制条件是速度要超过一定的值，汽油机才能发出满功率

有125KW，超车应该很爽啊。

我觉得这个车的潜力不可限量，在动力性能上完全可以超越绝大部分的运动型车。

这种方式最大问题是三个机器的转数必须一致，而且DM又没有变速箱，导致在大部分的车速情况下，汽油机都无法工作在最佳转数。

比如齿轮变数比为N，车速为M，动力轴的转数就为N*M。

这个系统应该有一个设计点，比如100KM情况下，动力轴转数为6000转，汽油机动力最大。

这个设计比普锐斯的缺点是汽油机基本无法参与40KM以下的动力输出（汽油机这种情况下可以发电），不过比亚迪有强大的电池可以弥补这个缺点。

在设计点以下的速度，如果汽油机要参与直接动力输出有两个问题，1转数不够无法发挥功率，效率也偏低 2是汽油机在低转数下扭矩不够能贡献的动力有限。

不过这方案的成本的确是小于普锐斯的。

另外从转数设计也可以看出点，汽油机的转数最高是6000，电动机的都是7500。可能汽油机的设计点是在60-100KM下最佳。

我的想法是：1。 不用变速箱让发动机直接连接驱动轴会导致工作效率低下，达不到节能目的。2。 F3DM的工作原理图上发动机不直接连接驱动轴（中间隔一个电机），即发动机不直接驱动车轮。3。驱动工作全部让电机完成是可行的，不过发电机需要50kw的，或像他的专利原理图那样用两个25kw的电机连接发动机。

汽油机的功率是和转速线性挂钩的,高功率输出必然需要一个高的转速,输出低功率时就不可能上到高转速,即使靠其他动力来达到高转速,实际效果却是汽油机会拖后腿产生所谓engine break的效果.所以如果你想汽油机保持50KW的输出,且他和车轮有直接的联系的话,车速就只能在一个不大的范围内变动.想在大速度范围汽油机动力输出到轮,变速箱是一定绕不过去的.这里还没有谁能吹自己比丰田先进灵活的.

60公里左右可能是个扭距的断层

电动机到了这个速度，由于功率所限扭距下降很大。

此时汽油机即使参与了，由于没有变速箱，转速很低，扭距也很小。

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1、直接连接在有利速度之外的确回效率低下，不过dm有一个大电池，所以在有利速度之外的情况下可以完全不用发动机。当然如果是最求最大性能也是可以用汽油发动机的。

2、电动机的轴是可以“穿过”安装的，多一个电机不影响发动机直接驱动车轮。（这种安装方式下，如果电动机不输出电能，那就可以看做是一个没有任何其他影响的轴），

3、我想比亚迪是这样考虑的，在大部分情况下（比如速度低于100KM），输出功率的要求其实是小于25KW的，此时汽油发动机如果以串联方式工作，输出25KW就够了，甚至还有多余的电力可以给电池充电，而且以25KW工作可能是发动机效率最高的位置。 如果极端情况下（电池没电了，并且速度又超过100KM，那么发动机必须全速，这时候50KW的功率大部分直接通过传动轴输送到车轴，小部分给电池充电）。

总的来说，这种模式必须有一个大电池，才能保证整体效率。不过恰好比亚迪有。