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理想汽车于2018年10月18日正式发布首款增程式智能电动车--理想ONE,并全力研发比燃油车更完善的智能电动车，并与2019年年末进行交付。
近日，理想汽车CEO李想在官方 App 上发文表示，理想ONE 在 2019 年 12 月共生产了 1530 台，其中交付量超过了 1000台。
图1 理想ONE车型细节一览深耕多年互联网行业的李想于2015年7月创立了一家命名“车和家”的新能源汽车公司。
2019年3月，更名为理想，希望打造一款“小而美”的微型SEV车型和“没有续航里程焦虑”的中大型SUV。
图2 李想的理想ONE造车之路理想智造品牌源于对用户需求的思考和对技术研发的投入，作为一个纯正的智能电动车品牌，将为用户打造没有里程焦虑的智能电动车。
理想智造的英文品牌名称为“LEADING IDEAL”，品牌LOGO“LI”灵感来自英文名称LEADING IDEAL的首字母。
图3 理想ONE车型主要动力参数一览图4 理想ONE车型研发流程一、理想ONE动力系统概述理想ONE车型的高功率增程器是理想与德尔福、AVL共同研发，可实现620km的增程电动续航且能源补给方便。
图5 理想ONE车型的增程系统从汽车之家配置表数据显示，理想ONE增程动力系统是由三缸直喷1.2T发动机+40.5kWh三元锂电池+前100kW后140kW双电机+100kW发电机组成。
图6 理想ONE车型的增程系统结构示意图理想ONE搭载的增程式混合动力系统：•增程器不直接参与驱动，驱动方式是前后双电机四驱；•发动机：1.2T三缸涡轮增压发动机（东安动力），额定功率85kW/最大扭矩174N·m；•电驱动系统：前电动机是来自联合电子（集成了GKN变速器）的，100kW/136Ps/240Nm；后电机是来自博格华纳eDM电驱动桥（集成了电机和减速器），140kW/190Ps/290Nm，增速齿轮速比4.0；发电机（联合电子），100kW峰值功率/100Nm峰值扭矩）；动力系统总扭矩530Nm，最高车速可以达到172km/h（主要受电机转速保护限制），0-100km/h百公里加速时间是6.5秒(来自官方)；图7 理想ONE车型的动力系统结构•电控系统：汇川动力；•电池包：CATL/NCM523三元锂电芯，（水冷）355V，110Ah，电池容量40.5kWh，可用容量37.2kWh，PACK总重量249.5kg，能量密度170Wh/kg；常规增程状态下，SOC降至70%，增程发动机启动发电，由宁德时代负责电芯和PACK设计，在常州溧阳宁德时代与车和家合资的电池工厂生产；图8 理想ONE车型的电池包结构•热管理：前辅助空调采暖，后供乘员区制热，采暖以发动机为主，采用多个三通阀连接和切换；图9 理想ONE车型的热管理系统•操控系统：前后多连杆悬挂、铝制下摆臂在驾驶轻松的转型，操控也足够好；•制动系统：100km/h-0km/h的制动距离38米；图10 理想ONE车型的增程系统二、理想ONE增程系统的工作模式理想ONE的四种工作模式如下：图11 理想ONE车型的增程工作模式理想ONE工作模式对应的能量流如下：图12 理想ONE车型的能量流示意图根据不同的使用环境，理想ONE有“增程模式”与“混动模式”两种驾驶模式，其中“增程模式”用于有充电条件的用车环境，即优先用电池组的电，在表显SOC降低至17%时增程器才介入，这样可以有效的降低油耗；“混动模式”，增程器会在SOC降低至72%时介入。
增程式电动车结构原理
增程式电动车是一种结合了纯电动车和传统燃油车优点的混合动力汽车。
它的主要结构包括以下几个部分:
1. 纯电动驱动系统
增程式电动车的主要动力来源是电动机和电池组。
电动机通过电池组供电驱动车辆行驶,可实现零排放。
电池组的容量决定了纯电动模式下的行驶里程。
2. 发电机/发动机组
当电池电量较低时,增程式电动车上的小型发动机(通常为汽油发动机或燃料电池)启动,为电池组提供动力,延长了整车的续航里程。
发动机并不直接为车轮提供动力,而是通过发电机产生电能为电池组充电。
3. 电力分配系统
电力分配系统负责管理和分配电池组、发电机和电动机之间的电能流动。
它可根据行驶需求和电池电量状况,自动选择合适的工作模式(纯电动模式或混合模式)。
4. 能量回收系统
增程式电动车通常配备能量回收系统,利用制动时的动能对电池组进行补充充电,提高能源利用效率。
增程式电动车的优势在于结合了纯电动车的环保性和燃油车的长续航里程。
在纯电动模式下可实现零排放,而混合动力模式则可显著延
长整车的行驶里程。
同时,它避免了传统混合动力车复杂的机械连接,结构更加紧凑。
带增程器的纯电动汽车动力系统设计随着环境污染和能源危机的愈发严重，纯电动汽车作为一种零排放、高效能源的交通工具受到越来越多的关注。
然而，纯电动汽车的续航里程限制成为其发展的一个瓶颈。
为了解决这个问题，许多研究人员开始考虑在纯电动汽车中引入增程器。
增程器是指一种为汽车提供额外动力的装置，它通常使用化石燃料或其他非电能源来驱动发电机生成电力，从而延长汽车的续航里程。
在纯电动汽车动力系统中引入增程器，可以在电池电量耗尽后继续为汽车提供动力，同时也可以解决长途行驶时无法找到充电桩的问题。
纯电动汽车动力系统设计的一个关键问题是如何将增程器与电池系统有效地整合在一起。
首先，增程器需要与电动机相互配合工作，实现能源的转换和传递。
电动机可以由电池或增程器提供能量，而增程器则可以根据电池的电力需求进行发电，并将余电存储在电池中或直接供给电动机使用。
其次，为了保证增程器工作的稳定性和高效性，需要选择合适的增程器类型和工作模式。
常见的增程器类型包括内燃机发电机和燃料电池发电机。
内燃机发电机通常使用化石燃料如汽油或柴油，可以快速启动和停止，并且具有较高的电能转化效率。
燃料电池发电机则使用氢气或其他可再生能源生成电力，具有零排放和高效能源利用率的优势。
其次，在设计纯电动汽车动力系统时，还需要考虑增程器与电动机之间的能量转化和传输的控制策略。
该策略应确保电动机始终能够获得足够的电能供给，并且能够在增程器发电时尽量减少电池的电量消耗。
一种常见的控制策略是根据车速、电池电量和续航里程需求来决定是否启动增程器以及增程器的功率输出。
最后，在设计带增程器的纯电动汽车动力系统时，还需要对系统的整体性能进行评估和优化。
这包括对增程器的能源利用率、排放和噪音水平等进行评估和优化。
另外，还需考虑增程器对整车结构和重量的影响，并进行相应地优化设计。
总之，带增程器的纯电动汽车动力系统设计是一个复杂而关键的问题。
本文介绍了该系统的基本原理和设计要点，并提出了一些优化策略。
增程式电动汽车动力总成参数匹配设计孙奎洲;王凯;范鑫;冯俊萍【期刊名称】《计算机测量与控制》【年(卷),期】2014(22)10【摘要】增程式电动汽车作为一种新型节能环保型汽车,是传统内燃机汽车向纯电动汽车过渡的一种车型;根据动力传动系统的设计原则和设计目标,基于铃木奥拓燃油汽车改装设计了增程式电动汽车的动力传动系统的参数匹配方法,根据电动汽车基本参数及其控制目标,对动力总成系统的关键零部件进行了匹配设计;匹配结果表明:电动机的额度电压为60 V,最高转速为4 000 r/min,额定功率为8 kW,额定转矩为40.43 N·m,峰值功率为11 kW,最大扭矩为80.86 N·m;增程器采用马勒增程器和两缸直列四冲程发动机;动力电池组采用磷酸铁锂子电池,单组额定容量为80 Ah、总电压为96 V;对于指导增程式电动汽车的开发、提高汽车性能和安全性,以及对于电动汽车底盘集成控制系统的开发都具有重要的工程应用意义.【总页数】4页(P3396-3398,3402)【作者】孙奎洲;王凯;范鑫;冯俊萍【作者单位】江苏理工学院机械工程学院,江苏常州 213001;江苏理工学院汽车与交通工程学院,江苏常州 213001;江苏理工学院汽车与交通工程学院,江苏常州213001;人工智能四川省重点实验室,四川自贡643000;江苏理工学院汽车与交通工程学院,江苏常州 213001;人工智能四川省重点实验室,四川自贡643000【正文语种】中文【中图分类】U463.4【相关文献】1.轿车动力总成悬置系统匹配设计方案优选与分析方法 [J], 顾名坤;吕振华;王亚楠2.某车型动力总成悬置系统的匹配设计 [J], 莫学霜;谢小洋;廖仲翔;巫连茂3.基于阿特金森发动机的增程式电动汽车控制策略匹配设计 [J], 张昕;吴建政;宋雯;魏跃远4.一种并联式混合动力矿用自卸车动力总成匹配设计 [J], 孔盼;蒲文杰;李尊5.基于ADVISOR的增程式电动汽车动力匹配设计与仿真 [J], 刘海云;史婷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
增程式电动汽车动力系统及参数匹配作者：张宇段俊法来源：《河南科技》2018年第04期摘要：增程式汽车是一种配有充电插口和具备车载供电功能的纯电能驱动的电动乘用汽车，具有结构简单、电机直驱、易于维修保养等优点。
基于此，本文首先分析增程式电动汽车的工作模式，然后在满足整车动力性能的前提下，根据整车动力总成的特点，提出对整车零部件参数匹配的方法。
关键词：增程式电动汽车；动力系统；参数匹配中图分类号：U469.72 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）04-0104-03The Power System and Parameters of Extended-RangeElectric Vhicle MatchZHANG Yu DUAN Junfa（North China Water Conservancy and hydropower University，Zhengzhou Henan 450011）Abstract： The extended range vehicle is a pure electric power driven electric passenger car equipped with charging socket and vehicle power supply function. It has the advantages of simple structure， direct drive motor， easy maintenance and so on. Based on this， this paper first analyzed the working mode of the extended range electric vehicle， and then， on the premise of meeting the vehicle's dynamic performance， and put forward the matching method of vehicle parts parameters according to the characteristics of the vehicle powertrain.Keywords： extended-range electric vhicle；power system；parameter match1 研究背景随着全球能源枯竭、环境污染的加深，各国政府以及各大车企均加大对汽车行业的探索，对汽车行业进行深入改革，寻求一种节能、高效、环保的新型汽车以缓解能源与环境问题[1-3]。
带增程器的纯电动汽车动力系统设计说明随着环保意识的提高和对能源消耗的关注，纯电动汽车作为一种无污染、低噪音、高效能的新型交通工具，逐渐受到人们的关注和青睐。
然而，由于纯电动汽车的续航里程受限，无法满足长途出行的需求，因此，在传统的电动汽车中引入增程器是一种常见的解决方案。
本文将对带增程器的纯电动汽车动力系统进行设计和说明。
一、增程器的原理和作用增程器是指在纯电动汽车中引入一台内燃机发电机，利用内燃机发电再为电池供电的装置。
当电池电量不足时，增程器会自动启动，发动内燃机产生电能充电电池，延长汽车行驶里程。
增程器的引入可以解决纯电动汽车续航里程短的问题，同时还可以减小对电池的使用频率和放电深度，延长电池的使用寿命。
二、带增程器的纯电动汽车动力系统设计要素1.电池组：电池组是纯电动汽车动力系统的核心部件，其负责存储和释放电能。
选用高能量密度和大容量的高性能锂电池是必要的。
同时，为了减小电池的尺寸和重量，可以采用钠离子电池等新型电池技术。
2.增程器：增程器选用高效、低排放的内燃机发电机组合。
可以考虑使用小型燃气轮机、微型汽油或柴油发电机等。
增程器的功率要足够满足车辆的行驶需求。
3.电动机：电动汽车动力系统的另一个核心部件是电动机。
电动机选用高效率、高功率密度的永磁同步电动机。
还可以采用多电机布置，提高车辆的驱动力和动态性能。
4.控制系统：电动汽车动力系统的控制系统对整个系统的性能和安全有着重要影响。
控制系统需提供优化的电能管理和动力分配策略，确保电池和增程器的协同工作。
此外，还需包括车辆的空调、制动二级利用等能量回收系统。
5.能量管理系统：能量管理系统是整个动力系统的智能核心，其根据行车需求和能源供应状态，通过智能算法实现对电池、增程器和电机的能量分配控制。
三、带增程器的纯电动汽车动力系统的优势1.增强续航里程：增程器的引入大大延长了纯电动汽车的续航里程，可以满足长途出行需求。
2.高效能与环保：增程器使用高效率的内燃机发电，能量利用效率更高，同时减少了对电池的使用频率和放电深度，延长了电池寿命。
増程型电动汽车雪佛兰VOLT动力系统解析随着雪佛兰Volt增程型电动汽车量产版的路试谍照曝光，这款在2007年就已经亮相的概念车终于离我们很近了。
Volt在欧美的上市时间已经敲定为 2010年11月份，进入到国内的时间约为2011年五六月份。
作为一辆环保车型，Voltec技术（E-Flex插电式混合动力驱动系统的最新版本）的应用是Volt的关键。
下面就让我们来了解一下这款增程型电动汽车的“秘密”。
● 动力系统由四部分组成雪佛兰一直称Volt是一款增程型电动汽车，那么“增程型”是什么意思呢？我们先来看看其英文名：Extended-RangeElectric Vehicle，从字面上我们就能简单的理解为这是一款能够“增加行驶里程的”电动汽车。
说到这里就应该来谈谈其所有的通用大名鼎鼎的Voltec技术了。
Voltec系统，也就是E-Flex 插座充电式混合动力驱动系统的最新版本，它是一个基于能源多样性的先进电气化车设架构，E即是electric，代表了该系统中电力是唯一的驱动方式，flex 代表可变通的灵活的，意为当电力耗尽时，车辆行驶所需电力可以从各种途径获得，既可以来自氢燃料电池，也可以由使用乙醇、生物柴油或合成燃料的小型发动机产生，当然更可以从家中的电源插座里获得。
雪佛兰Volt混合动力车采用一台额定功率为45kW（峰值输出功率为120kW）电动机驱动前轮的驱动方式，配合1.0L 3缸涡轮增压ECOTEC汽油发动机以及最大输出功率为53kW的发电机共同工作。
车载电池采用的是美国A123公司生产的，容量为16kwh的锂离子充电电池，相当于第二代普锐斯电池组的12倍。
虽然是电力驱动，雪佛兰Volt増程型电动汽车的电动系统可以产生大约150马力（110kw），370Nm的扭矩输出，最高车速能达到161km/h，百公里加速时间约为9秒，丝毫不逊色于250马力车型V6发动机的启动。
当然这也得益于其精心设计的外形，封闭的进气格栅凸显其电动汽车标识的同时也减少了一定的行驶阻力。
带增程器的纯电动汽车动力系统设计
时间:2010-10-28 13:24来源:同济大学作者:admin 点击: 180次
引入Range-Extender（增程器）概念，阐述纯电动汽车前期开发过程中动力系统参数的设计过程，旨在为纯电动汽车动力系统参数开发提供参考。
0 前言
众所周知，我国在传统内燃机汽车方面一直落后于发达国家，有很多关键技术依赖于发达国家的汽车企业，常常被别人牵着鼻子走，这也造成了我国汽车行业长期处在一种低水准、高成本的模式下运作，非常不利于我国汽车行业的正常发展。
目前全球汽车行业正处于转型阶段，由于石油资源的短缺和环境的日益恶化，使得人们不得不考虑从传统内燃机汽车向新能源电动汽车转型，这也给我国汽车行业带来了发展契机，大力发展新能源电动汽车，掌握其关键技术，就能让我国汽车企业在未来的全球竞争中占得先机，在汽车行业占据领先地位。
1 电动汽车及Range - Extender 简介
电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势。
目前电动汽车技术的研发已成为各国政府和汽车行业的热点。
电动汽车指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。
它包括燃料电池电动汽车（FCEV）、混合动力电动汽车（HEV）和纯电动汽车（BEV）3种类型。
其中纯电动汽车（Battery Electric Vehicle）发展时间最长，曾被全球汽车企业广泛看好，从20世纪70 年代至今，可以说比其他类型电动汽车的发展时间都长，经验也丰富，开发成本也较低。
但由于目前蓄电池储能有限，纯电动汽车存在一次充电后续驶里程短的问题。
考虑采用在纯电动汽车上加装一个增程器（Range-Extender）的方法来增加纯电动汽车的续驶里程。
增程器（Range-Extender）是为了增加纯电动汽车行驶里程而加装在纯电动汽车上的一个附加储能部件。
通常用户可以在出行时根据行驶里程需求自行选择安装或者不安装（降低车重，可以减少能量消耗）。
增程器的形式通常有：小型发电机、蓄电池和燃料电池等。
而由于增程器的工作特点，通常对其性能有如下要求：
（1）要求系统可靠，长时间待机后可以立刻进入工作状态；
（2）由于工况单一，要求对工作点进行较好的优化以降低系统成本，提高效率。
相比纯电动汽车，带Range-Extender 的电动汽车在行驶里程方面有很大的优势，相比传统油电混合动力汽车，带Range-Extender的电动汽车在排放方面优点十分突出，而相比新型电电混合动力汽车，带Range-Extender 的电动汽车以蓄电池驱动为主，更偏向于纯电动驱动，因此也可视其为从混合动力驱动向纯电动驱动的一种过渡方法。
2 动力系统总体规划
带有Range-Extender 的纯电动汽车动力系统结构大致如图1所示。
设计车辆的动力系统往往要先确定车辆的整车性能指标。
车辆的整车性能中与动力系统相关的指标主要包括：动力性、经济性、排放等，对于电动汽车还要确定其一次充电后的行驶里程。
车辆的动力性能通常采用最高车速、最大爬坡度和加速性能来衡量。
经济性是通过车辆的百公里油（能）耗来衡量。
排放则是通过百公里排放的污染物来衡量。
首先根据开发目的和国家法规标准来确定待开发车辆的动力性能指标，其中加速性能用汽车从静止加速到某一速度所需的时间来确定，通常使用0~100km/h 的加速时间来评价汽车的加速性能。
在确定了待开发车辆的动力性能要求之后，根据上述3个动力性能指标来确定驱动系统的参数，对于电动汽车即确定驱动电机的参数。
根据行驶里程的要求可以确定车辆储能部件的参数，对于电动汽车即确定蓄电池的电量。
纯电动工况下为零排放，故只需考虑Range-Extender 的排放问题。
3 选择驱动电机
理想车用电机的特性可以用图2表示。
转折转速n b以下以T max恒转矩运行，以上以W b恒功率运行。
电机输出特性与车辆行驶时车速范围宽、低速转矩大的要求相一致。
根据上述分析，需要确定的电机性能参数包括：最大功率、最高转速、转折转速、额定功率等。
下面通过分析车辆在不同工况下的受力情况和能量转换设计电机参数。
3 . 1 确定电机最大功率
（1）最高车速工况
整车力平衡方程：
F t = F f + F w（1）
汽车驱动力：F t；
滚动阻力：F f = m·g·f ；
空气阻力： F w = C d AV2 / 21.15，
风阻系数：C d，
汽车车速：V ，
迎风面积： A ，
滚动阻力系数：f。
汽车以最高车速行驶所需要的电机功率：
P t = F t·V max（2）
（2）最大爬坡工况
整车力平衡方程：
F t = F f + F w + F p（3）
坡道阻力： F p = m 2·g·sinα
P 2 = F t·V b（4）
3.2 确定电机最高转速
需要先选择传动系统总传动比：i。
n max = V·I /（0.377× r）（5）
车轮半径：r。
3. 3 确定电机转折转速
转折转速对应电机恒转矩工况向恒功率工况转换时的车速，即对应于恒转矩工况时的最大转速。
3. 4 校核加速时间
加速过程通常分为恒转矩和恒功率两个阶段。
恒转矩阶段整车驱动力：F t1 = T max / V b
转折转速时的车速：V b
恒功率阶段整车驱动力：F t2= W b / V
因此整车加速时间：
4 选择储能电池
通常按照以巡航车速完成所要求行驶里程所需要的能量来确定储能电池电量。
作为纯电动汽车动力电池的常见类型为铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池、锂电池、磷酸铁锂电池等。
其中磷酸铁锂电池也是一种锂电池，其比能量不到钴酸锂电池的一半，但是其安全性高，循环次数能达到2000 次，放电稳定，价格便宜，因此通常选择磷酸铁锂电池作为电动汽车的动力电池。
5 选择Range – Extender
通常可选择的增程器类型为小型发电机或者燃料电池。
基于尽量避免使用燃油和争取实现零排放的初衷，建议选用蓄电池或燃料电池作为Range-Extender。
根据动力电池的充电电压和车辆行驶里程的要求可以确定Range-Extender 的输出电压和储电量。
6 实例分析
假设开发一辆场馆车，整车参数如表1。
表1 整车参数（新能源汽车聚焦网制表）
参数名称数值
续航里程（km）纯电动续航里程60 Extended Range60总续航里程120
空载质量（m1/kg）495满载质量（m2/kg）570车轮半径/mm222.4
风阻系数0.35
迎风面积（m2） 1.96
滚动阻力系数0.015
传动效率（n t）0.95根据其使用目的和常用工况可以选择动力性能指标如下。
最高车速：V max = 40km/h；
爬坡能力：以V b = 10km/h 车速爬15%的坡道；
加速能力：0-30km/h 用时小于5s；
巡航车速：V n = 30km/h。
6 . 1 计算电机参数
根据式（2）和式（4）确定其最大功率为其最大爬坡工况，计算出最大功率为2.68kW。
电机额定功率通常是巡航车速工况的功率，按式（2）代入巡航车速可得额定功率为0.99kW。
选择的驱动形式为四轮轮毂电机驱动，因此传动比为1，根据式（5）得出n max=480（1/min）。
转折转速即为最大爬坡车速时对应的电机转速，根据式（5）得出：n b=120（1/min）。
根据式（6）得出加速时间为3.464s，满足性能要求。
6. 2 计算动力电池参数
以巡航车速30km/h，行驶60km 所需能量：
磷酸铁锂电池放电电压在2.5V~3.5V 之间，
故可选用20 个放电电压为3V 的磷酸铁锂电池
串联。
考虑安全系数可选择电池参数如下：
电池电压为60V，容量为80Ah；
希望SOC：0.2~0.9；
校核电池能量：
E = 60 ×80 ×（0.9 - 0.2）= 3.36（kW）（8）
满足需求。
6 . 3 选择Range - Extender 参数
要求Range-Extender 提供可供该车行驶60km的能量，考虑蓄电池充电效率，Range-Extender 的储电量应比蓄电池的4.8kW·h略大，可取5kW·h。
磷酸铁锂电池充电电压在3.5V~4V之间，故选择增程器输出电压为80V。
为实现零排放的初衷，在此选择小型燃料电池作为Range-Extender。
7 总结
文中介绍了Range-Extender 这个在国内比较新颖的概念，并详细说明带Range-Extender 的纯电动汽车动力系统设计过程，最后辅以实例。
希望能在电动汽车动力系统设计方面起到抛砖引玉的作用。
