系统在对增程器进行控制时，其本质是对发动机与ISG电机的控制，而功率的输出是转速与扭矩的结合，因此在控制上便衍生出了对‘发动机进行扭矩控制，同时对ISG电机进行转速控制’和对‘发动机进行转速控制，同时对ISG电机进行扭矩控制’的不同技术路线。

其中，在发动机控扭矩，ISG电机控转速的方案下，由于电机的响应速度较之发动机更快，因此增程动力系统具有转速响应快且抗干扰能力强的特性，不过在此模式下充电电流波动变化较大，在动力电池发展的早期由于电芯性能的差异较大，电流的波动会对其产生一定的影响。
而随着动力电池技术、工艺的提升，电芯性能差异性问题已基本得到解决，因此当下此控制方案也成为了诸多主机厂们所应用的主流。

而在采用发动机控转速，ISG电机控扭矩的方案下，由于发动机扭矩反应慢，尤其是涡轮增压发动机，在此情况下，会导致系统对于转速的响应跟不上，此方案虽可让充电电流更具稳定性，但也存在响应慢与抗干扰能力差的特点。

图16 不同方案下的增程控制

针对不同控制方式，需有针对性地优化控制策略或根据实际车型定位从方案中择优选取。
在优化方案中，如采用动力最优化方式，将废气旁通阀全关，让涡轮转速最大，进气压力通过节气门单独控制，以降低延迟，但同时系统效率也会有所下降。
想要让系统效率保持最优，可让节气门全开，进气压力通过废气旁通阀控制，不过此方式又会降低扭矩响应速度。

旧的问题解决后便有新的问题产生，其优化过程便需不断进行，如想要维持增压发动机效率最优，同时提高其系统抗扰性，可采用基于电机扭矩辅助输入的转速控制方案等。
系统的优化便是产品的进步，此过程不可停滞。

六、增程器与整车及系统的匹配

车载增程器于功能应用而言唯有发电一途，即通过自身发电从而为动力电池及整车提供所需的能量补充，此过程中为了尽可能多地实现油电的转换，便要求该产品始终以高效运行为主要应用目标。
基于此应用背景，为了实现其高效、低油耗的目标，对于增程器的选型与匹配常需考虑整车定位、动力电池系统配置以及增程控制策略等多方因素。

6.1.动力电池与增程器的功率匹配

以某一款车型采用过大容量的动力电池进行增程式车辆开发为例，若其所搭载的动力电池容量较大，同时其在控制策略中按常规的SoC值进行增程器启/停的设定的话，那么在系统启动增程器时，由动力电池端过来的功率需求将大，便要求此时所搭载的增程器具有相应的大功率输出水平去匹配。

如搭载了100kw动力电池的车型在匹配增程时，若所设定的启动soc为30%，那么当整车系统自动启动增程器时，此时由动力电池端发出的功率请求将约有70kw左右。
那么在功率跟随策略下，在与整车运行的实时功率（以平均十几千瓦为例）进行叠加后，将要求此时增程器的总输出功率需达到近90kw的水平。

图17 增程器功率匹配

在此输出功率下，这对于体型相对不大的乘用车而言，增程器的物理体积将会是很大的问题。
因此为了在乘用车有限的安装空间中选用合适的增程器产品，便要求其所搭载的动力电池容量不可过大，从而让其匹配的增程器额定功率不至于过大，进而让增程器具有较为合适的物理体积，这也是增程式乘用车的动力电池不可过大的原因之一所在。

6.2.策略与增程器的匹配

当车辆根据其纯电应用完成动力电池的选型后，企业会根据对增程器产品及应用的理解确定所需的增程控制策略，此时根据不同的策略需有不同的增程器产品与之匹配。
不过在当前市场中，绝大部分企业的常规做法是，采用同一款产品应用不同控制策略。
但遗憾的是，此做法并无法让增程器发挥其本应具有的高效运行目标。

以某增程车型为例，该车型所搭载的动力电池容量为42kw，若我们设定启动与停止增程的动力电池SoC区间为20%-80%，即在增程器运行期间，动力电池端的功率需求范围约在8.2kw～33.6kw之间，那么在功率跟随策略下，叠加车辆运行实时功率需求后（以百公里平均耗电量14kw为例），増程器需要输出的平均功率区间约在22kw-50kw左右的范围。

那么在此应用中的增程器在匹配车辆时，在功率选择合适的前提下，还要让增程器的高效区间尽可能的覆盖整车功率需求，如此方可让增程器具有最佳的油耗表现。
此时的增程器输出功率覆盖范围可如下阴影部分示意：

图18 功率跟随下的高效区功率范围

而在同等配置的车辆中，若采用的是电量跟随策略，那么增程器的输出将以动力电池的功率需求为唯一来源，也就是说此时增程的平均功率输出范围约在8kw-34kw左右，若采用同一款增程器产品，那么此时的增程器高效功率范围将如下阴影区间示意：

图19 电量跟随下的高效区功率范围

如上图所示，相对于功率跟随方案而言，增程器的应用除了在功率范围的选型上不同之外，电量跟随策略下的输出功率高效区间相对于功率跟随策略而言已经发生了偏移，此时增程器产品若不进行重新匹配将会使得整体的油耗相对较高。
因此同一套产品直接应用不同控制策略的做法不仅会造成产品功率的浪费，同时在成本等方面都将无法做到最优，而其运行过程也将违背增程器的高效原则。

所以，当采用同一款产品进行增程式车型开发时，若同时应用了电量跟随以及功率跟随策略，那么便需要确保增程器的输出高效区间能将此两种策略下的功率进行尽可能地进行覆盖，方有可能在油耗方面实现较大的竞争力。
但具有此高效功率范围的车载增程器在市面上并不多见，因而那些声称融合多种控制策略的车企的大部分增程式车辆的整体油耗实际上并不理想。

因此在增程器产品的匹配上，想要让其具有更好的表现，需要从车型定位入手，然后根据动力电池、整车耗电量去评估所使用的增程控制策略，再以控制策略为导向去确定可能的功率范围，以此来确定增程方案中的额定功率大小以及所需覆盖的功率高效区间范围，唯有如此，方有可能在成本、油耗表现等方面达到一种较好的效果，从而实现増程器产品在车载应用方案中的最佳。

公众号文章链接：新能源之增程动力系统（四）控制策略及整车匹配

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