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汽車新鮮事
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汽車引擎、發電機、電動機，結合成串聯式油電混合系統
發佈日期：2019-03-20
串聯式油電混合series hybrid的系統，由引擎、發電機和電動馬達三部分動力總成組成，它們之間用串聯方式組成串聯式混合動力車SHEV的動力單元系統，引擎驅動發電機發電，電能通過控制器輸送到電池或電動馬達，由電動馬達通過變速機構驅動汽車。
小負荷時由電池驅動電動馬達以驅動車輪，大負荷時由引擎帶動發電機發電驅動電動馬達。當車輛處於啟動、加速、爬坡工況時，引擎、發電機組和電池組共同向電動馬達提供電能；當電動車處於低速、滑行、怠速的工況時，則由電池組驅動電動馬達，當電池組缺電時則由引擎-發電機組向電池組充電。
串聯式油電混合系統適用於城市內頻繁起步和低速運行工況，可以將引擎調整在最佳工況點附近穩定運轉，透過調整電池和電動馬達的輸出來達到調整車速的目的。串聯式油電混合系統引擎避免了怠速和低速運轉的工況，從而提高了引擎的效率，減少了廢氣排放，但它的缺點是能量幾經轉換，機械效率較低。
串聯式油電混合系統是由一具功率僅供滿足行進時平均功率的內燃機或外燃機作為發電機發電，電力用以為電池充電及供電給電動馬達，車上唯一推動車輪的是電動馬達。
如果在電動車的角度來看，這種設計可以增加電池行走里數的不足，故稱為增程型電動系統；而其構造上動力輸出的流程完全是一直線，所以又稱串聯式油電混合系統。依其電池容量大小，如果電池容量小而不足以獨自推動電動馬達，這樣就是中度混合，但若電池容量大至足以推動電動馬達行走一段距離，依重度混合動力的定義，這樣的的串聯混合動力系統就是重度混合。
由於串聯式油電混合系統所需的電池及電動馬達的功率也較大，所以成本較高。由於引擎僅負責穩定運轉發電，因此可以較好地易控制排污及提高效率，而引擎配置位置也較彈性，加上電動馬達的輸出有高扭力，省卻了機械傳動系統及變速箱，能增加車箱容量及使布置合理化，簡化了機械維護，省卻了變速箱簡化了架駛操縱，也沒有變速箱換檔時做成動力不連貫感覺，這些都是因以電動馬達推接推動而得到跟純電動車一樣的好處。
在耗油量方面，串聯式油電混合系統特別適合於需要不停地起動及停車的情況，例如巴士。因為相對於內燃機，電動馬達在的扭力及效率在相當大的轉速範圍內都能保持相當高，可使車輛起動及慢速時的比內燃機有更佳表現，而用於發電的內燃機可保持平穩轉速而保持高效率，以英國雙層巴士的經驗可減少40%的燃油消耗。
但在高速公路上，串聯式油電混合系統的能量經過發電機損耗、電池充電損耗，電池放電損耗，電動機的轉換效率等多重的轉換，相比傳統內燃機車輛只有內燃機的損耗及機械轉輸的效率，一般約95%。所以，串聯式油電混合系統適合在市區中使用，但在高速公路上就比較不適合。
目前，寶馬BMW i3 Rex增程版車款，就是串聯式油電混合系統的最佳代表。
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