Hybrid複合動力技術（上） 觀念篇 - 機車

Hybrid複合動力技術概論 （上）觀念篇
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一、摘要

複合動力技術為現階段電動車發展前的過渡時期技術，雖然國內剛引進不久，
但是在國外汽車市場上已經佔有了一定比例，一般來說汽車技術在縮小、
閹割後都可使用在機車上，故此篇將以最淺顯的概念敘述複合動力技術，
以期許讀者能有基本的相關知識，
和面對未來也許有機會問市的Hybrid機車時，能夠瞭解其背後原理。

本文將拆成三篇：
上篇主要先對複合動力技術作個簡單的概論說明。
中篇則是會將各系統部位，例如馬達、電瓶、動力分割器、回生煞車等細節做說明。
下篇將對市售車所使用的串並連系統做更完整的說明。



二、介紹

在石油產量漸減、油價漸增，全球環保意識興起的狀況下，
如同古老煤炭外燃機的淘汰，內燃汽油引擎也面臨時代的轉變。
那麼誰是取代內燃引擎的明日之星呢？產業各界皆認為是電動車。
然而，電動車發展到現在，最大的問題還是在於續航力，而續航力的來源則是電池，
在現在，充電時間以及續航力依然是電動車的瓶頸。

Hybrid（嗨補立德）是指兩種以上的動力來源。
所以不限定種類，只要有使用了兩種動力來源就可稱之為Hybrid，
現在使用來解決電動車續航力問題的車種，可算是電瓶技術尚未突破前的過渡車種。



三、串連式複合動力

┌─────┐ ┌────┐ ┌───┐███
│ 發電機 │ │ 電瓶 │ │馬達 │ │
│Generater ├→┤ Battery├→┤Motor ├→┤輪軸
└─────┘ └────┘ └───┘ │Wheel
███

如果會沒電是電動車的問題，那麼就乾脆擺一台發電機在車上吧！
串連式複合動力就是這麼簡單的概念。

電池持續的供給馬達電源，而發電機則是認真的發電補充電瓶電量，
如此內燃機可以避開其低效率的低轉域，專心的在他效率最高的轉速做單純的運轉，
對電瓶也不會有大放電、大充電的現象以延長電瓶壽命。



四、並連式複合動力

┌───┐ ┌──────┐ ┌───┐ ┌────┐
│內燃機│ │動力分割器 │ │馬達 │ │ 電瓶 │
│Engine├→┤Transmission├←┤Motor ├←┤ Battery│
└───┘ └──┬┬──┘ └───┘ └────┘
█ ◥◤ █
█──┴──█
█ 輪軸 █
Wheel

1+1>1，當有兩種以上動力時，人們總是會想要將他們一起做輸出的動作以求得大動力～
並連式複合動力就是為了追求性能而產生。

在未使用高效能馬達的前提下，可以先利用馬達低轉速高扭力的特性求得加速性能，
而當馬達馬力慢慢到極限時，則是由內燃汽油引擎出馬進入內燃機最擅長的高轉速輸出。

不過在馬達技術的突破下，各廠已經發展出高馬力的電動馬達，可高達240匹馬力以上，
因此馬力問題已不再是電動馬達的死穴。



五、串並連式複合動力

┌─────┐
│ 發電機 │
┌──→┤Generater ├─────────┐
│ └─────┘ ↓
┌─┴─┐ ┌──────┐ ┌───┐ ┌┴───┐
│內燃機│ │動力分割器 │ │馬達 │ │ 電瓶 │
│engine├→┤Transmission├←┤Motor ├←┤ Battery│
└───┘ └──┬┬──┘ └───┘ └────┘
█ ◥◤ █
█──┴──█
█ 輪軸 █
Wheel

為了做能源最有效率的應用，並連和串並連最大的差別在於多了一組發電迴路，
可以讓內燃引擎的使用效率更高，現今市售之複合動力車種主要架構也是此類型。

其最大的賣點在於其控制電腦可以選擇動力來源、內燃引擎的開啟或關閉，
動力來源的主角已不再是內燃引擎一人獨秀，而是內燃引擎和電動馬達相輔而成。



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