混合动力汽车有望打开自动化新市场

2011-11-22 18:33:38来源: 网络
  目前,燃油发动汽车的缺点屡遭诟病,不仅因为其动力潜能的利用效率低下,更为严重的是排放废气造成的环境污染。在这种形势下,各种新能源汽车脱颖而出。尽管人们普遍认为电动汽车将是未来新能源汽车市场的主导,但电池技术问题也在一定程度上制约着其发展。相比之下,由于将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做为驱动力,汽油驱动与电力驱动优势互补,混合动力汽车在当前的发展前景十分光明。

  采用混合动力驱动方式,汽车可以按照平均需要的功率来确定内燃机的最大功率,此时正处于油耗低、污染少的最优工况。需要大功率时,内燃机功率不足,可由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电。作为电动汽车时代到来之前的过渡产品,混合动力汽车构造较为复杂,成本也相应较高。因此,提高效率、降低成本成为了汽车制造商考虑的首要问题。如何在混合动力汽车市场分得一杯羹,“增效、降低成本”也成为了自动化厂商之间竞争的“杀手锏”。其中,有一些自动化企业为汽车制造商提供具有竞争力的控制器解决方案,助力传统汽车改装;有些企业则将目光瞄准了混合动力电机驱动器解决方案的开发,力争为用户提供高效的硬件和软件平台。

  贝加莱:X20系统助力传统汽车改装

  插电式混合动力车在短距离行驶时只依靠电能驱动,从而减少燃料消耗。当它们在电力能源供应商处充电时,驾驶员可以选择是否使用“绿色”能源或常规混合能源。内燃机只用于长途行驶。这使得插电式混合动力车能够结合电动机(高效率、低能耗)和传统发动机(远距离、快加油)的优点。由于充电电池只用于短途行驶,因此它们与纯电动车的电池相比更轻且更小。

  Swisscleandrive公司位于瑞士,公司主要为各汽车品牌开发并设计插电式混合动力车。该公司在改装的菲亚特500车型中采用了来自于贝加莱久负盛名的X20系统,这样,插电式混合动力技术也相应得到了极大的完善。

  众所周知,贝加莱X20总线控制器能够兼容多个主流的现场总线,主要包括:EthernetPOWERLINK、EtherNet/IP、CANopen、Devicenet、Profibus-DP、Profinet、ModbusTCP/IP等。同时,贝加莱还推出了带有CPU性能的智能总线控制器,该类型的总线控制器在帮助用户扩展X20 I/O模块的同时,还能进行数据的采集和处理。因此,不论用户目前或以前所使用的控制系统是哪一家主流的自动化生产厂商所提供的PLC,贝加莱的X20 I/O模块都可以通过总线控制器方便地连接到现有的PLC系统中去。在结构方面,X20总线控制器小体积、模块化的结构,也为用户的使用、安装带来了便利。相比于其他同类产品,X20系统的优势不仅限于很高的灵活性和紧凑的设计,良好的性价比和一致性加上统一的工程设计工具Automation Studio同样是决定该款产品成功的关键因素。

  在评价混合动力汽车性能的指标中,启动时间是一个很重要的参数,Swisscleandrive公司也一直在研究如何减少启动时间的问题。据该公司工程师介绍,他们最终采用了插片式I/O系统。凭借出色的规划与设计,控制器可以保证样车设计所需要的灵活性。对于该款车型来说,X20系统可以持续确保轿车处于理想的负载范围内,它能够根据需要平稳地启动或停止内燃机或电动机,或两者相结合。为了预防交通拥堵或发动机气缸突然爆裂的情况出现,电动机会为后车轴提供额外的40马力。在通过拥堵的路面时,“疲劳”的电池又将开始充电。

  同时,应用了X20系统的控制器也能够轻松地适应其他车辆,这为Swisscleandrive公司开启了一条全新的商业化发展之路。例如,如果一位潜在客户对该技术感兴趣,但是他更愿意将此项技术运用到一辆西亚特(Seat)或大众车上,那么剩下的改动工作仅仅在于机械方面。据了解,从2011年起,每年最多将会有几百辆菲亚特被改装成插电式混合动力车。

  在插电式混合动力车的开发过程中,Swisscleandrive公司采用的技术基本上都是现有技术。如果有一个组件能够被称之为真正的创新产品的话,那么这必将是该公司采用的控制器。其中,X20系统强大的性能也助推着混合动力汽车控制器的技术发展与升级。

  路斯特:为混合动力汽车提供一体化驱动方案

  在过去的10多年中,路斯特一直在为用户提供定制化的用于工业车辆的高压(250V~700V)电机驱动器解决方案,在开发特殊和复杂电机驱动器解决方案上具有丰富的经验和独到的专业技能,如今已经开始为用户批量生产高质量标准的车辆驱动器产品。

  为了快速而高效地应对越来越多的市场需求,例如,混合动力电机驱动器解决方案,路斯特成立了专门的新能源车辆部门,目的是与用户共同合作开发电机驱动器解决方案,利用现有的车辆上的空间,将电机驱动系统集成进现有的商用车、建筑工程车辆和农用车辆平台上,在原有的工作环境中高效地工作。另外,路斯特的电机驱动器解决方案也可以很容易地集成进现有的车辆总线技术和协议中,防护等级高并且具有优异的耐高温和抗振动能力。

  在动力性能与效率方面,路斯特的电机驱动器解决方案把电机和内燃机的扭矩组合在一起,在不牺牲动力系的动力性能的前提下,降低25%或更多的燃油消耗将成为可能;同时,路斯特为混合动力汽车带来了高效解决方案的理念平台,现有的硬件和软件解决方案构成了定制化的动力系电气化理念的基础,这些理念不仅包括主动力系,也包括全部辅助系统的供电。该理念的灵活性也允许现有的液压驱动可用电子驱动来替换,因为电气化具有更高的能效。除此之外,加速时,电机辅助内燃机,在效率较高的范围中,允许操作更频繁、持续时间更长。由于附加了电机功率和扭矩,可以使用较小功率的内燃机,具有燃油消耗减少、发动机重量减轻和成本相对降低的优势。降速时,外加扭矩,从而具有较高的扭矩。在这种情况下,内燃机的速度可以被降低。利用电机和电机驱动器,额外的动能可被转换成电能,并存储到能量存储系统中,这些能量可以随后用于驱动电机。

  与此同时,路斯特提供的定制化的解决方案基于模块化的概念和可伸缩的硬件和软件平台。对于控制级的硬件,允许在车辆领域使用标准微处理器并提供如下的选择:功能性客户软件/软件共享的集成,使用现有总线技术和协议,如CAN协议RJ1939、XCP或KWP2000,支持用户使用的开发和服务环境。此外,使用可变化的外壳理念设计,路斯特可以将主装置和辅助系统、接地漏电监视、混合动力控制器、电池管理系统等装置或功能集成进驱动器或子系统中。

 

 
 

关键字:混合动力汽车  汽车  打开  自动化

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2011/1122/article_4738.html
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