德国伦克公司的新型混联式电驱动系统

过去几年中，履带式装甲战车的电驱动技术发展迅速。例如双电机驱动设计简单，但在操纵性能特别是在转向性能方面存在不足。尽管到目前为止，装备纯电驱动的希望增加，但其体积仍然较大，重量较重，成本和风险都比较高。

然而，车辆的电能需求却在不断增加，现代车辆的推进系统必须能够满足不断增加的动力需求。因此，有必要把机械和电动组件组合为一个动力组件，在最小体积、重量、成本和风险下，为车辆和辅助单元提供所需的动力。目前，已经把电动系统集成到动力系统中，电动系统可用于驱动车辆或者仅用于节省燃油。

德国伦克公司基于综合电驱动和机械传动优点的理念，设计了功率分配式混合电驱动系统，该系统的功率分配效率较高，属于混联式混合电驱动类型。"适者生存"不仅是自然法则，而且也适用于动力驱动系统。从最先进的机械传动升级到混联式电驱动系统是未来发展的需要。

动力驱动系统布置方案的研究

履带式车辆的动力驱动系统共有三种布置方案，一是纯电驱动，二是混合电驱动，三是机械驱动，其中混合电驱动又分为串联式混合电驱动、并联式混合电驱动和混联式混合电驱动。

为得到与标准伦克HSWL机械驱动系统相同的转向和操纵性能，纯电驱动的双电机驱动功率必须是原动力（一般指发动机）功率的3倍至4倍。由于重量、体积和成本限制，该方案不适合现代履带式车辆。

伦克HSWL技术被认为是最先进的技术，可提供与车辆的最高机动性相结合的最佳重量、体积和成本的方案。混合电驱动系统能够提供各种车载设备需要的大量电能，如雷达系统、电装甲、电磁炮或电热化学炮等。通过与能量存储系统如牵引用的蓄电池相结合，履带式车辆可以安装串联、并联和混联式混合电驱动系统。伦克公司以每个系统及其变型满足不同的规则为标准，如低重量、高性能、高效率、小体积、低成本和低风险等。

如果车辆布置需要把发动机与变速箱分开安装，伦克串联式混合电驱动系统可提供在重量、体积、成本和风险方面匹配的最佳方案。然而，当需要把发动机功率完全转换为电能时，发动机、发电机、功率电子器件和电动机、车辆总线与电缆和纯机械驱动元件的总体积实际上要比伦克HSWL技术的动力组件布置需要的体积要大。即使考虑到制动能量回收和改进发动机工作点，能量的多种转换方式（机械能-电能-机械能）和交流/直流（AC/DC）与直流/交流（DC/AC）的转换仍然使得能量损失要比纯机械传动大。

在并联混合电驱动布置中，伦克HSWL电驱动系统增加了大容量电动机/发电机。这个电动机/发电机与发动机飞轮或者变速箱的输入轴连结。对于中度混合布置，系统的电功率及其功率电子器件相对较小，电动机/发电机直接与发动机相连，其转速相等。仅当发动机在高速运转时，发电机能够产生最大电功率。当驱动车辆行驶时，不仅驱动车辆的电功率而且传输给冷却系统风扇、车辆电源和动力输出的电功率都是通过牵引用的蓄电池传递。所以需要重型、大型电池和功率元件。在这种布置方案中，规定大型和重型电池强制性使用。

从重量、体积、成本和风险来看，串联式混合电驱动和并联式混合电驱动都不是最佳方案，而伦克新型混联式混合电驱动系统采用功率分配方案，可综合机械和电驱动系统二者的优点。

伦克混联式混合电驱动系统

功率分配全混合电驱动技术是伦克公司正在申请的专利。发动机和两个小型电动机通过行星齿轮装置耦合，取代液力变矩器。该系统综合了电驱动和机械传动的优点，并提供了混联式混合电驱动模式。发动机的转速与第二个电动机的转速以及车速没有直接关系。由于一个电动机输出的功率可由另一个电动机消耗，不需强制安装电池。

目前，该公司已为一辆30t车辆开发了混联式混合电驱动系统，该系统安装所占空间与HSWL变速箱/电动组件所占空间相同。伦克混联式混合电驱动系统具有如下很多优点：

第一：传统车辆液力变矩器消耗的能量可用于使混合动力车加速，因为混合动力模块取代了液力变矩器。特别是在车辆由静止开始加速期间，电驱动系统的效率要比液力变矩器高。

第二：系统包括两个电机，其中一个可能总是用作发电机。一个电机生成的电能可用于驱动另一个电机，反之亦然。车辆不必安装能量存储系统，以减小重量和体积。是否需要安装蓄电池，取决于车辆需要执行的任务。

第三：通过采用电机，可优化功率分配齿轮装置的工作时间。发动机转速在换档过程中可保持稳定，这是因为发动机转速并非直接驱动车辆。