[汽車之家 電動(dòng)車用車] 純電動(dòng)車如何提升續(xù)航？廠商為解決這個(gè)問題已經(jīng)將純電動(dòng)車“武裝到了牙齒”，比如不斷提升動(dòng)力電池技術(shù)、不斷降低風(fēng)阻，甚至輪圈都采用了所謂的“低風(fēng)阻輪圈”。就提升續(xù)航而言，其實(shí)還有一個(gè)我們不得忽視的技術(shù)，那就是動(dòng)能回收。它除了使純電動(dòng)車開起來(lái)會(huì)獲得與燃油車截然不同的感受，你知道它的前世今生、它為我們帶來(lái)的好處？
● F1也配動(dòng)能回收系統(tǒng)
在說(shuō)純電動(dòng)車的動(dòng)能回收之前，我們先看看三類能量回收的例子，它們與純電動(dòng)車的性質(zhì)不同，應(yīng)用了不同的技術(shù)原理、邏輯，也獲得、實(shí)現(xiàn)了不同的效果與目的，但都是把“本會(huì)浪費(fèi)的能量回收起來(lái)”的方案。比如2009年F1引入了“機(jī)械飛輪動(dòng)能回收系統(tǒng)”，其目的是通過(guò)技術(shù)來(lái)儲(chǔ)能，當(dāng)車輛需要更大動(dòng)力時(shí)，能量在短時(shí)間內(nèi)被釋放，這與如今新能源車所采用的動(dòng)能回收系統(tǒng)性質(zhì)不同。
機(jī)械飛輪動(dòng)能回收系統(tǒng)的原理簡(jiǎn)單，通俗來(lái)說(shuō)，我們可以把飛輪理解為儲(chǔ)能裝置，類似于兒童玩具回力車的彈簧一般。當(dāng)車輛制動(dòng)可進(jìn)行動(dòng)能回收時(shí)，動(dòng)能通過(guò)無(wú)級(jí)變速箱傳入飛輪，飛輪通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)積蓄能量。
從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖來(lái)看，該系統(tǒng)還需要無(wú)級(jí)變速箱、齒輪組等多個(gè)組件作為輔助，這不是白白增加過(guò)程、增加系統(tǒng)重量嗎？飛輪要通過(guò)提升旋轉(zhuǎn)速度來(lái)增加所儲(chǔ)動(dòng)能，比如Flybrid公司研發(fā)的機(jī)械飛輪最高轉(zhuǎn)速已達(dá)60000r/min左右，這顯然無(wú)法與發(fā)動(dòng)機(jī)、車輪轉(zhuǎn)速相匹配，所以中間需要“無(wú)限變速式無(wú)極變速箱”來(lái)傳遞動(dòng)能。
此外，為達(dá)到不浪費(fèi)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)能、釋放動(dòng)能的目的，與無(wú)極變速箱連接的傳動(dòng)軸上還配有一個(gè)車橋側(cè)離合器。當(dāng)無(wú)需回收動(dòng)能時(shí)，離合器斷開，飛輪不回收動(dòng)能；當(dāng)飛輪所儲(chǔ)蓄的動(dòng)能需要被釋放時(shí)，離合器結(jié)合，飛輪端動(dòng)能通過(guò)齒輪與主變速箱輸出端的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力匯合，而后動(dòng)力被傳遞到驅(qū)動(dòng)輪。
我們可以發(fā)現(xiàn)這套系統(tǒng)其實(shí)不存在電機(jī)、電池，這是因?yàn)镕1必須要考慮車重因素，所以機(jī)械飛輪儲(chǔ)存的能量有限，可釋放動(dòng)能的時(shí)間也往往就在10秒以內(nèi)，這適合于賽車短時(shí)間內(nèi)的動(dòng)力提升，但并不適用于民用車。
● 混動(dòng)車型采用動(dòng)能回收的例子
F1的機(jī)械飛輪無(wú)法儲(chǔ)存太多能量，但新能源車型本身就需要配備電池組，這豈不是正好讓回收的動(dòng)能有了去處？包括純電動(dòng)車和混動(dòng)車型，電池組都成為了動(dòng)能的歸宿。混動(dòng)車型擁有發(fā)動(dòng)機(jī)，它可以回收發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能，比如豐田的THS混動(dòng)系統(tǒng)。避免動(dòng)能浪費(fèi)，車輛能效得到提升也就意味著能耗的降低，所以新能源車型的經(jīng)濟(jì)性表現(xiàn)，應(yīng)該說(shuō)離不開動(dòng)能回收技術(shù)的幫助。
粗略的來(lái)說(shuō)，豐田THS系統(tǒng)的E-CVT變速箱包括了MG1發(fā)電機(jī)和MG2驅(qū)動(dòng)電機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力過(guò)剩或其處于怠速但不需要?jiǎng)恿敵鰰r(shí)，動(dòng)能即通過(guò)MG1轉(zhuǎn)化為電能被輸送到電池組內(nèi)；當(dāng)車輛需要?jiǎng)恿敵觯琈G2作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)協(xié)助發(fā)動(dòng)機(jī)輸出動(dòng)力；此外，MG1還有個(gè)額外的作用是調(diào)速，它使發(fā)動(dòng)機(jī)盡可能在經(jīng)濟(jì)區(qū)間工作，這與動(dòng)能回收沒有關(guān)系，所以我們也就不詳聊了。
● 額外說(shuō)一種“奇葩的動(dòng)能回收”
無(wú)論是機(jī)械飛輪動(dòng)能回收還是回收發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)能，它們都是回收了“驅(qū)動(dòng)部分”的能量。其實(shí)從廣義上來(lái)說(shuō)，動(dòng)能回收系統(tǒng)還包括吸收車身顛簸這種形式，它被稱為“車身液壓式動(dòng)能回收系統(tǒng)”。
在車輛經(jīng)過(guò)顛簸時(shí)，車身上下運(yùn)動(dòng)也存在動(dòng)能，從原理上來(lái)說(shuō)，車身液壓式動(dòng)能回收正是回收了這部分動(dòng)能，并將其轉(zhuǎn)換為電能或其它能量來(lái)驅(qū)動(dòng)車輛。通常來(lái)說(shuō)該類動(dòng)能回收系統(tǒng)具備活塞式液壓泵，車身的上下運(yùn)動(dòng)會(huì)將液壓油壓入儲(chǔ)能罐，在需要時(shí)，具備壓力的液壓油可驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而達(dá)到動(dòng)能回收再利用的效果。
這種動(dòng)能回收方式并不是空穴來(lái)風(fēng)，其實(shí)在2015年左右，奧迪就曾發(fā)布了一套名為electromechanical Rotary Damper（簡(jiǎn)稱eROT）的底盤懸架系統(tǒng)，該系統(tǒng)就利用電動(dòng)機(jī)械旋轉(zhuǎn)減振器代替了傳統(tǒng)的液壓減振器。奧迪曾對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，在高速公路、鄉(xiāng)村道路以及紐伯格林賽道三種不同的路況，其能量回收功率在3-613W左右。
