朴永洙：混合动力系统的能量管理技术

　　[编者按]“2009国际电动汽车创新发展论坛”于2009年10月22-23日在重庆举办。本届论坛由科技部举办，众多业界人员参与论坛，一起分享最新成果，争辩方向，激扬思想，以下是英国Romax公司的朴永洙的现场演讲。

英国Romax公司的朴永洙

　　李开国：因此说西南研究院是国际上知名的，他涉及的领域包括航空、化工、机械，今天乔·雷德菲尔德先生介绍了新的形式，特别是他举了一个很好的例子，就是美国的卡车，原来每家4.4英里，通过改善达到了12.8功力，然后提高了74%，前天他告诉我在下个月要做一个报告，如果大家关心的话在11月份去听他的报告。中国的发动机企业也在开始研究，谢谢乔·雷德菲尔德先生，现在有请英国Romax公司的朴永洙先生，他将就“混合动力系统的能量管理技术”。

　　朴永洙：感谢您的介绍，非常高兴能够参加本次的国际电动汽车技术创新发展论坛。非常高兴能够认识中国的各位专家，我们Romx跟重庆的一些公司有非常好的合作关系。比如说重庆万江（音）、青山齿轮机等等都有很好的合作，我们也运行了一些培训的项目，我想简单的给大家介绍一下Romax和它所从事的工作。我们分四个部分介绍：首先是公司的简介；然后混合动力在机车方面的挑战，然后所做的研究，我们所提供的一些可行性的解决方向。我们知道为什么目前需求这种混合动力？我讲一下在工程方面地挑战。

　　我简单的介绍一下本公司：

　　Romax在英国有20年的历史，其实我们已经在发动机的工业成就了很多个第一了。现在全世界有10个办公室，服务135个汽车方面的客户。航空工业、重型工业等等方面的服务。我们总部在英国诺丁汉，我们有九个办公室，在这九个当中有三个是中国，在杭州有一个，北京有一个，然后在重庆有一个办公室。我们简单的介绍一下混合动力车辆的典型问题，我主要讲三个，我们非常难的实现混合动力发动机的效能主要有三个原因。第一个挑战是节油效果不是太理想，这是挑战三个的第一个；第二个就是石油效果，产品上市过后，用户个体不同和我们稍后所讲的内容会有很大的关系；第三个挑战就是新车和旧车节油性能差别是比较大的。

　　这一张图是展示的一些数据，是2005年英国的能源不所发表的一些数据，我们比较了一下市场上混合动力机车他们的比较，他们都是属于第二代的混合动力汽车。这里都列入了，这是2001年的丰田，第二代的丰田，再就能效在能耗方面是非常好的，为什么在第四代的时候仍然不能实现最佳的能源消耗呢？因为第三代比第二代能效效率高18%，就是一代一代的怎么样最后实现最佳，这是最后的一个问题。

　　下面有一个典型的问题，我有三个这样的分析，一个是101，NEDC，是一个新的欧洲循环最后是美国在同一个时间下，他们表现是不太一样的。他们对现实当中不同车辆的情况作了测试，比如说地方上或者是不同的道路条件下做出的结果所以体现燃油的敏感性也是在不同的路口上显示是不同的。混合动力敏感度是很高的，很多研究表明，第二就是驾驶条件的一些情况。时间可以表明从习惯的方式来看到这些典型的造成工程方面混合动力不能实现最佳的原因，中间的绿色是从路虎本身体现出来的，红色是1.2的，蓝色测试值因素是0.8，蓝色和红色都有明显的车辆区分度。然后通过右边的图表可以看出普锐斯比福克斯对驾驶的程度要敏感很多了。也就对驾驶的情况普锐斯比福克斯要敏感很多。但是为什么？

　　下面就是老化的问题，这是美国能源部发表的一组数据，有三种混合动力机车考虑的情况，下面都写出来了。Civie还有Insight可以看到中间第一代的普锐斯大概是69.8，但是16万公里行驶之后，能耗有很大变化了。摄影可（音） 和Vehiecle化是很小的，但是普锐斯驾驶变化很大了，这是为什么呢？

　　现在我们看看解决的方向？混动的时代是非常复杂的，在运行当中会遇到不同的问题，你在选择下可以选择什么不同的基础混合动力的概念，第一可以看到第一个是并联的混合动力，第二个是串联的，第三是并列的和分列式的。你从这个平台上面可以选择，然后定义在每一个类别当中，你现在什么样的战略？在这个图表上面，你可以看到IC发动机，电动电机发动机，还有电动的储存在整个驾驶系统上进行区分或比例。首先我们可以看到，在左边或周边都分别的列出了不同的，第一个是并联混合动力的划分，而在右边展示的是串联的划分。有人选IC发动机，首先从左边可以看到，传统的IC发动机的驾驶，在中间驾驶车子只是使用了电力的储存了，然后在右边你就会发现一些转变，在这个区域，你用的是完全的电动趋势，但是用的是燃油电池。根据能源使用比例，你可以整合起动机或者发动机，给它VE混合。你可以中度的吻合，也有增程。你也可以有低储电式的混合，所以从左到右给予很大选择的宽度。然后你可以选择柴油生物质能、合成材料的选择，可以选择增程IC的发动机，或者是燃料电池，或者是天然气或者其他形式，当然你可以选择变速，哪一个最适合你混合动力车型选择，列出了以下MT，AT，AMT等等。

　　然后，这是第二代的中程驾驶加上储存，所以你可以选择很多的电力电池，飞轮等等，还有动压的箱体等等。另外支撑型的结构也要做出选择，所以说你可以看到一系列组合的选择，所以复杂性非常高了。但是对你的混合动力说哪一个方向是正确的？我想简单的讲一下ID波拉克（音）这样的例子。03年大学的调查表明，我们已经有超过60多个混合动力概念汽车。比较一下变速箱，你可以选择不同的变速器，以下列的六中都可以进行选择，根据你对于燃料经济性、舒适度、承受的重量来匹配不同变速器的选择，当然每一个有它的优势或若是，但关键是你是否找到适合的一个，因为你找到的都是一个折中的解决方案，都不是完美的。这种选择是不同的。我们很难做出因为设定了一个类别。下一个问题，我们怎么了解这些混合动力，如何获得特定系统的理解呢？怎么样测试呢？这是非常非常多的项目，如果要完成这个任务的话。但是这个过程当进入混合动力的时候必须要完成。

　　现在我们找到的方式来分析一下能量，找到一个优化的解决方案。现在展示了能量处理的一个流程，首先要进行仿真的测试，然后得到数据。然后把它放进来在能量分析当中。然后分析具体的能量流动细节，然后能够知道一些细节方面的表现情况。你可以找到混合动力的布局进行细节的分析。在混合动力局部的系统当中找到一些分析，做了仿真之后会找到不同点。并不仅仅是真正的为外在形式的区别，而是找到效能或性能的区别，然后可以根据不同来找到系统，然后你可以计算，然后再找到真正的方式来解决这些问题。这是仿真系统的一个完全的展示。我在那儿写的是中文，没有写英文，这是油箱，这是发动机。这个地方是离合器，齿轮箱，变速箱，接下来是刹车系统，然后最右边是车底，你有电池电动机。还有些辅助的动力源，用综合性的系统，你可以跟踪能源在整个系统中的流动。

　　可能做一个实例的分析和比较，一个是本田的Insight和丰田的普锐斯，大家知道他们的混合动力用的系统是采用不同的，这个目的就是要理解不同的系统的优点或重点。分析了量流，跟普锐斯相比有简单的能量流，而丰田是较为复杂的，如果能源复杂的话，就要花更多的时间发展，而花的钱要进行分析要花更多的成本。

　　这是对于油耗变化的解释分析，就以下做出能量消耗的比较，就是在不同的功能会对燃料的消耗造成什么样的区别？仍然是对这两样车子进行比较。就是在能耗方面丰田表现得比较好的，但是问题是为什么？从哪些方面造成了表现优异？第一个功能就是推动力方面，讲的是能耗的供应，62%的成效都是来自于B功能方面的。它占了很大的比例，再做更细化的，使用方式和消耗的方式设定不同的参数可以得到更细化的一些分析数据。在丰田能耗方面最大的损失，消耗主要是在重量方面，因为普锐斯比本田的车要重一些，所以在推动方面会消耗更多的能源，对于B功能普锐斯也消耗比较多，比本田消耗得多，超过了15%以上，从这个方面来讲好象普锐斯在其他领域会有优势，但是在能耗方面明显感觉是有劣势的。

　　里面可以再继续深入的分析，分析它的能量流。

　　最后的总结，有很多的混合系统发展当中的问题，其实大家都很了解，不需要我来强调，最重要的是在结构布局方面的复杂性。在2009年的时候，我们从产业界有很多咨询的要求，就是他们咨询哪些是在混合动力系统当中才是起点，它仍然有很多的难题，昨天和今天为什么会有这样的会呢？就是我们在会上来讨论混动系统的问题，讨论未来解决问题的方式，我们公司独家的能量流分析管理技术以及对混合动力系统深刻的理解，我希望能够帮助他们，和大家一起来找到未来混合动力的解决方案，而且我们当然也展示了一个混、并联之间的一个对比。我主要分析在混动方面的，希望和大家一起分享，重要的是在混动方面，我们能够找到新的一些方式来节约时间，节约成本，希望大家在各自的领域当中来找到发展，来为全世界的混合动力系统的发展做出贡献。

　　王开国：谢谢朴永洙先生，其实在朴永洙先生在介绍混合动力系统的能量管理技术之前，有三个问题，其实这三个问题在中国也遇到。我们应该说出混合动力作为汽车的动力系统主要目的是解决降低能耗，减少碳排放，应该说对这个技术的成长和发展，对全球有一个很艰辛的过程，今天下午上半段报告到此结束，请大家3：20回到大会，谢谢大家。