雪佛兰沃蓝达(串联式)

雪佛兰旗下新能源车型沃蓝达(如图6-5所示)在2011年正式上市,同年底在广州车展亮相并进入中国市场。雪佛兰沃蓝达是一款具有远行程行驶能力的串联式混合动力汽车,它与传统的混合动力车辆有着明显的不同之处。传统高电压汽车可以使用电动机驱动,也可以使用汽油发动机驱动,或使用两者共同来驱动汽车。而雪佛兰沃蓝达仅由电动机驱动,它使用储存于高压电池组内部的高压电来驱动车辆。但是,如果出现电池电能不足,汽油发动机将开始驱动发电机发电,为车辆提供动力。

图6-5　雪佛兰沃蓝达汽车

雪佛兰沃蓝达仅使用电能驱动车辆。在电动模式下,车辆仅用高压电池作为动力来源,可驱动车辆行驶64km左右。行驶距离可能会因为驾驶习惯、环境温度、路况所选模式不同而有所区别。高压电池组可以通过家用电源进行充电。行驶里程达到64km后,增程模式将启动汽油发动机,以驱动发电机发电,为车辆提供续驶动力,但增程模式不会给高压电池组充电。雪佛兰沃蓝达最大可输出370N·m,且能够在9s内加速到96km/h,最高时速达161km/h。

1.雪佛兰沃蓝达主要系统部件的组成与工作原理

雪佛兰沃蓝达由1.4L发动机、4ET50全自动前轮驱动无级电控变速器、高压电池组、PIM、充电组件、APM等组成。1.4L发动机只带动发电机发电,不直接驱动车轮,并且只在1400～4800rpm范围内运转。

1)4ET50自动变速器

4ET50全自动前轮驱动无级电控变速器由1个扭矩减振器、1个集成式主辅油泵以及1套行星齿轮组成。该变速器也包括离合器组件及液压控制系统。变速器内置2个大功率三相交流电动机,发电机A主要用作发电,可提供58k W功率。驱动电动机B主要用作驱动车辆,可提供116k W的功率。

4ET50全自动前轮驱动无级电控变速器主要有E1、S、E2、LS四种工作模式。

(1)在E1工作模式下,车辆运行所需的电能来自于高压电池组。此时C1工作,由驱动电动机B提供动力,如图6-7所示。

图6-6　ET50全自动前轮驱动无级电控变速器

图6-7　E1工作模式

(2)在S工作模式下,车辆运行所需的电能来自发电机A。在此模式下,C3工作,用于连接发动机与发电机A;C1也处于工作状态。车辆由驱动电动机B提供动力,如图6-8所示。

图6-8　S工作模式

(3)在E2工作模式下,设备运行所需电能来自于高压电池组。此时,离合器C2工作,两个主要电动机均与行星齿轮相连,车辆由发电机A和驱动电动机B同时提供动力,如图6-9所示。

图6-9　E2工作模式

(4)LS工作模式用于高压电池组电量极低的情况下(这种情况通常不易发生)。此模式下,C2、C3处于工作状态。发电机不仅能够驱动发电电动机A给高压电池组提供充电,同时还用于驱动车辆,如图6-10所示。

2)高压电池组

高压电池组如图6-11所示。电池组以串联方式连接,由电池能量控制模块(BECM)监控,BECM位于电池组内部,并连接继电器组件,继电器组件内部可以接通和断开高压电的高压接触器。

图6-10　LS工作模式

3)HM组件

PIM组件如图6-12所示,连接高压电池组和变速器中的驱动电动机/发电机。模块可以在高压直流电和高压三相交流电之间完成相互逆变,包含3个电动机控制模块及监测和控制动力输出的HPCM。

图6-11　高压电池组

图6-12　P1M组件

4)充电组件

充电组件位于右侧大灯总成后方,是一个可单独维修的部件,如图6-13所示。充电组件由3个独立的内部充电器组成,其中两个是高压充电器,一个是低压充电器。

5)APM

APM如图6-14所示,用于将高压转变为低压,并维持对12V蓄电池的充电。此模块替代了传统车辆上的发电机,安装在后行李箱内。

2.雪佛兰沃蓝达随车高压充电系统

如图6-15所示,高压充电系统可以利用电动汽车供电装置(EVSE),将车辆连接到家用电源插座实现给高压电池组充电。车辆充电模式个性化设置可通过能量显示屏上的菜单选项来实现。充电系统可根据每天的出发时间或电量进行自动控制。车辆设置有即插即充、根据出发时间安排、根据电量和出发时间安排3种充电模式。

图6-13　充电组件

图6-14　APM