电动汽车増程器



电动汽车増程器

设计了一款功率为20kW的増程器，根据工作效率、NVH、体积、功率密度、成本、排放、燃料使用灵活性、可扩展性及动态特性标准对其进行评价。为选择合适的増程器，对大量増程器技术进行对比。

转子发动机式増程器质量最轻，体积最小，但是效率最低。该增程器适合作为承载大容量动力电池增程式电动汽车的増程器，其相对四冲程发动机HC排放略高，废气成分复杂。

对于増程器使用率高的增程式电动汽车，増程器的效率更重要，为此4冲程发动机的増程器是最好的选择。该增程器的优势是动态特性好，生产成本低，NVH特性较差，但采用三元催化器，可改善排放。

TRE（燃气轮机式増程器）是小容量电动汽车増程器的选择。该增程器的体积和质量均较大，其能连续燃烧，废气排放水平低；燃料灵活性高，可使用天然气或液体燃料；可靠性高、使用持久，保养成本较低，且NVH特性较好，但动态特性稍差。

自由活塞线性发电机（FPLG）系统技术成熟，可实现全负荷点高效率工作。这种FPLG系统増程器比其它内燃机式増程器质量和体积略大，但可通过FPLG系统集成到车辆地板来弥补此劣势；能源使用灵活，可以采用传统汽油、柴油或天然气、氢气等新能源；通过反向对接两个同时运动的FPLG，可得到振动最小效果；动态响应特性好，0～20kW的响应时间约0.6s。

质子交换膜燃料电池是比较成熟的燃料电池。如果把燃料使用的灵活性、NVH或其它评价标准也加入，则很难给所有増程器作出综合评价。但是可以确定，若质子交换膜燃料电池价格适宜，其应是増程器最好选择。但是燃料电池的氢燃料的补给设施少，储存困难是需要解决的最大问题。

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.

编译:谢秀磊