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電動汽車増程器

設(shè)計了一款功率為20kW的増程器，根據(jù)工作效率、NVH、體積、功率密度、成本、排放、燃料使用靈活性、可擴展性及動態(tài)特性標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行評價。為選擇合適的増程器，對大量増程器技術(shù)進(jìn)行對比。

轉(zhuǎn)子發(fā)動機式増程器質(zhì)量最輕，體積最小，但是效率最低。該增程器適合作為承載大容量動力電池增程式電動汽車的増程器，其相對四沖程發(fā)動機HC排放略高，廢氣成分復(fù)雜。

對于増程器使用率高的增程式電動汽車，増程器的效率更重要，為此4沖程發(fā)動機的増程器是最好的選擇。該增程器的優(yōu)勢是動態(tài)特性好，生產(chǎn)成本低，NVH特性較差，但采用三元催化器，可改善排放。

TRE（燃?xì)廨啓C式増程器）是小容量電動汽車増程器的選擇。該增程器的體積和質(zhì)量均較大，其能連續(xù)燃燒，廢氣排放水平低；燃料靈活性高，可使用天然氣或液體燃料；可靠性高、使用持久，保養(yǎng)成本較低，且NVH特性較好，但動態(tài)特性稍差。

自由活塞線性發(fā)電機（FPLG）系統(tǒng)技術(shù)成熟，可實現(xiàn)全負(fù)荷點高效率工作。這種FPLG系統(tǒng)増程器比其它內(nèi)燃機式増程器質(zhì)量和體積略大，但可通過FPLG系統(tǒng)集成到車輛地板來彌補此劣勢；能源使用靈活，可以采用傳統(tǒng)汽油、柴油或天然氣、氫氣等新能源；通過反向?qū)觾蓚€同時運動的FPLG，可得到振動最小效果；動態(tài)響應(yīng)特性好，0～20kW的響應(yīng)時間約0.6s。

質(zhì)子交換膜燃料電池是比較成熟的燃料電池。如果把燃料使用的靈活性、NVH或其它評價標(biāo)準(zhǔn)也加入，則很難給所有増程器作出綜合評價。但是可以確定，若質(zhì)子交換膜燃料電池價格適宜，其應(yīng)是増程器最好選擇。但是燃料電池的氫燃料的補給設(shè)施少，儲存困難是需要解決的最大問題。

Heron Alex et al. 2013 IEEE International Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles (ESARS), Germany-March 27-30 2013.

編譯:謝秀磊