混動消耗模式

混動消耗模式()或稱混合動力消耗模式,是插電式混合動力車(PHEV)在電量消耗狀態(Charge-depleting mode,簡稱 CD 模式)下的一種運行機制。在此模式下,車輛行駛所需的大部分推進能量由動力電池組提供,但內燃機(ICE)會根據負載需求適時啟動以補充動力。與之相對的是純電消耗模式,後者在電量耗盡前完全僅依靠電池驅動。

無論是何種架構的電動車,皆可透過再生制動(煞車動能回收)將減速時的動能轉化為電能儲存。這類技術應被視為提升傳動系統效率的手段,而非獨立的燃料來源,這也是傳統純內燃機汽車所不具備的特徵。

運作實例與計量方式
(Toyota Prius PHEV)即是採用混動消耗模式的典型代表。由於該車款採用串並聯混合動力架構,美國環境保護局(EPA)在評估其續航力時,將其在電池電量耗盡前的「混動 CD 模式」續航里程評定為,此時車輛是由充滿電的電池與汽油引擎共同驅動。

混動消耗模式同時消耗外部電力與化石燃料(汽油或柴油),從而顯著降低了液態燃料的消耗量。在評估此模式的能源效率時,除了傳統的燃油經濟性(油耗)外,也必須將消耗的電能(以千瓦·時計量)納入考量。在美國,這種跨能源的綜合效率通常會被轉化為「等效油耗」(MPGe,即)來表示。

行駛里程特性
由於車載電池所儲存的電能通常遠小於油箱的能量密度(一般不足四分之一加侖的汽油能量當量),因此混動消耗模式的續航里程,常被定義為「現有電池容量能支持該模式運行的行駛距離」。如同傳統內燃機汽車,實際的續航里程與油耗表現會深受駕駛條件與行車速度的影響。

只要能持續補充燃油,混合動力車款在電池電量消耗殆盡後仍可切換至純燃油(或電量維持)模式行駛,具備無限制的行駛里程。多數具備混動消耗模式的 PHEV 也保留了一定程度的純電續航能力;而部分純電動車(BEV)亦能透過外掛發電機拖車(Genset trailer)的方式,在概念上實現類似混動模式的延伸續航力。

發展背景與早期改裝
在插電式混合動力車走向大規模量產之前,早期常有技術人員以2004至2005年份、搭載豐田混合動力系統(HSD)的Prius 進行。例如改裝組織早期研發的鉛酸電池改裝方案,可提供約的純電續航力,以及約的混動消耗模式里程。早期如EDrive Systems等企業也曾計畫推出鋰離子電池改裝套件。

這類早期改裝多是在保留原廠HSD架構的前提下,將原廠的鎳氫電池更換為更高容量的電池組,並加裝車載充電器以支援家用插座充電。此外,當時業界亦探討過如何將此模式應用於本田的(IMA)或通用汽車與戴姆勒克萊斯勒聯合開發的(AHS2),試圖透過外接電力來大幅提升這類系統的燃油效率。

參考資料

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