Опубликовано: 20 августа 2026 г.
Последнее обновление: 20 августа 2026 г.
Автор: Джонни Лю
Генеральный директор компании Dowway Vehicle
Джонни Лю — генеральный директор компании Dowway Vehicle, специализирующийся на электрификации транспортных средств, системах электропривода и глобальных тенденциях в автомобильных технологиях. В его работу входит изучение того, как аккумуляторные платформы, силовая электроника и гибридные архитектуры влияют на решения в области разработки транспортных средств.
Table of Contents
Быстрый ответ
Гибридная система P1+P3+Boost использует два электродвигателя и двунаправленный преобразователь постоянного тока для улучшения передачи энергии между двигателем, батареей и колесами. Гибридным автомобилям по-прежнему необходима технология Boost, поскольку они используют небольшие батареи с низким напряжением. Во многих подключаемых гибридных автомобилях технология Boost отменяется, поскольку более крупные батареи и платформы с более высоким напряжением уменьшают разницу в напряжении между батареей и двигателем.
Основные выводы
- P1+P3 — это высокоэффективная гибридная архитектура, поскольку она разделяет выработку мощности двигателем и привод колес.
- Повышающие преобразователи устраняют разницу напряжений между батареями и электродвигателями.
- Гибридные электромобили сохраняют системы Boost, потому что небольшие батареи создают большой разрыв в напряжении.
- Во многих современных подключаемых гибридных автомобилях функция Boost отключена, поскольку напряжение их батареи ближе к потребностям электродвигателя.
- На разных рынках выбираются разные гибридные решения в зависимости от условий зарядки, стоимости и потребительских привычек.
В настоящее время в сфере гибридных автомобилей наблюдается тихий технологический раскол.
Небольшой электронный компонент, повышающий преобразователь, наглядно демонстрирует это изменение.
В Китае многие инженеры, занимающиеся разработкой подключаемых гибридных автомобилей, отказываются от систем Boost, поскольку аккумуляторные батареи становятся больше, а платформы с более высоким напряжением — выше. В Соединенных Штатах производители гибридных автомобилей продолжают использовать системы Boost, потому что небольшие батареи и системы с более низким напряжением по-прежнему нуждаются в дополнительной помощи для передачи мощности двигателя.
У одной и той же технологии два разных варианта будущего.
Почему?
Потому что гибридная инженерия — это не только двигатель. Это также размер батареи, расчет напряжения, стоимость автомобиля и то, как люди используют свои автомобили.
Что такое гибридная система P1+P3?
Краткий ответ:
В гибридной системе P1+P3 один электродвигатель соединен с двигателем внутреннего сгорания, а другой — с приводной системой. Такая конструкция позволяет двигателю работать более эффективно, в то время как электродвигатель справляется с ситуациями движения, где электроэнергия более эффективна.
Главная цель любой гибридной системы проста:
Старайтесь как можно чаще поддерживать работу двигателя в оптимальном для него режиме.
Традиционные двигатели часто теряют эффективность из-за постоянных изменений реальных условий вождения.
Транспортное средство в условиях городского движения испытывает:
- Частое ускорение
- Частое торможение
- Работа на низкой скорости
- Изменение спроса на электроэнергию
Гибридная система решает эту проблему, используя электродвигатели для компенсации неэффективности работы двигателя внутреннего сгорания.
Понимание гибридных положений двигателя от P0 до P4
Инженеры используют обозначения от P0 до P4 для описания расположения электродвигателей в силовой установке автомобиля.
Положение определяет, как энергия перемещается в системе.
| Позиция | Расположение | Основная функция |
|---|---|---|
| П0 | Ремнем соединен с двигателем | Мягкая гибридная помощь |
| П1 | Соединен напрямую с коленчатым валом двигателя. | Запуск двигателя и выработка электроэнергии |
| П2 | Между двигателем и трансмиссией | Электропривод и гибридная система помощи |
| П3 | Соединение установлено после передачи | Колесный привод и рекуперация энергии |
| П4 | Отдельный двигатель задней оси | Электрический задний привод |
Системы P4 обычно независимы от передней силовой установки и в основном используются в электромобилях с задним приводом.
Современные гибридные и электромобили все чаще используют интегрированные решения для электропривода, объединяющие двигатели, силовую электронику и системы управления в компактных корпусах. Компания Dowway Vehicle разрабатывает передовые системы электропривода, в том числе: Электроприводные решения 3-в-1 и 7-в-1Разработан для платформ электромобилей и гибридных автомобилей следующего поколения.
Как работает гибридная архитектура P1+P3?
Система в основном включает в себя:
- Генераторный двигатель P1
- Тяговый двигатель P3
- Система сцепления
Каждый двигатель выполняет свою функцию.
P1 Motor: Партнер по двигателям
Двигатель P1 напрямую соединен с коленчатым валом двигателя.
К его основным функциям относятся:
Запуск двигателя
Двигатель P1 способен быстро перезапускать основной двигатель в режиме гибридной работы.
Это улучшает:
- Плавность запуска-остановки
- Скорость отклика
- Экономичность расхода топлива
Производство электроэнергии
Когда двигатель работает, мотор P1 может функционировать как генератор.
Вырабатываемая электроэнергия может:
- Подайте питание на двигатель P3.
- Зарядите аккумулятор
Это позволяет двигателю работать там, где эффективность выше, вместо того, чтобы следовать за каждым изменением в режиме движения.
Двигатель P3: приводной двигатель
Двигатель P3 подключается к системе привода транспортного средства.
Его основные задачи:
- Управление колесами в режиме электромобиля
- Поддержка мощности двигателя во время разгона
- Восстановление энергии торможения
В режиме электропривода двигатель P3 может перемещать автомобиль без помощи двигателя внутреннего сгорания.
В режимах высокой мощности он работает совместно с двигателем.
Каковы основные режимы работы гибридных систем P1+P3?
Сила архитектуры P1+P3 заключается в гибком потоке энергии.
Система обычно работает в четырех основных режимах.
1. Чисто электрический режим
Аккумулятор подает электроэнергию непосредственно на двигатель P3.
Двигатель по-прежнему выключен.
Этот режим хорошо подходит для:
- Городская езда
- Условия низкой скорости
- Короткие ежедневные поездки
2. Последовательный гибридный режим
В этом режиме:
Двигатель → Генератор P1 → Электричество → Мотор P3 → Колеса
Двигатель не приводит колеса в движение напрямую.
Вместо этого он работает как источник электроэнергии.
Это позволяет двигателю оставаться в пределах своего эффективного рабочего диапазона.
Например, в условиях интенсивного городского движения двигателю не нужно постоянно менять скорость. Он может работать в более стабильном и эффективном режиме.
3. Параллельный гибридный режим
В этом режиме:
Двигатель + мотор P3 → Колеса
Обе системы обеспечивают электропитание одновременно.
Это полезно для:
- Вождение по шоссе
- Ускорение
- Условия повышенной нагрузки
4. Рекуперативное торможение
Во время торможения:
Движение транспортного средства → Двигатель P3 → Электричество → Аккумулятор
Двигатель становится генератором и преобразует часть энергии движения транспортного средства обратно в электрическую энергию.
Почему P1+P3 стало популярным гибридным решением?
Ответ кроется в одной инженерной идее:
Различные части автомобиля должны выполнять ту работу, для которой они лучше всего подходят.
Двигатель хорошо подходит для непрерывной и эффективной работы.
Электродвигатель хорошо справляется со следующими задачами:
- Мгновенный крутящий момент
- Езда на низкой скорости
- рекуперация энергии
Разделение этих задач позволяет системам P1+P3 повысить общую эффективность.
Именно поэтому во многих современных гибридных системах используются схожие идеи.
Примеры включают:
- BYD DM-i
- Geely Raytheon EM-i
- Великая стена DHT
Хотя их конструкции не идентичны, они следуют одному и тому же принципу:
Используйте электроэнергию для снижения неэффективности двигателя.
Зачем гибридному автомобилю нужен повышающий преобразователь?
Краткий ответ:
Повышающий преобразователь устраняет несоответствие напряжения между батареей и электродвигателем. Он позволяет батарее с более низким напряжением питать двигатель с более высоким напряжением и помогает рекуперировать энергию во время торможения.
Архитектура P1+P3 решает проблему потока механической мощности.
Однако в электрической системе возникает другая проблема:
Напряжение батареи и напряжение двигателя не всегда совпадают.
Именно здесь на помощь приходит повышающий преобразователь.
Скрытая проблема: напряжение батареи против напряжения двигателя.
Аккумуляторная система построена на основе следующих принципов:
- Расходы
- Безопасность
- Плотность энергии
- зрелость производства
Конструкция электродвигателя основана на следующих принципах:
- Высокая выходная мощность
- Высокая эффективность
- Работа при более высоком напряжении
Эти требования могут противоречить друг другу.
Пример 1: Задача об ускорении
Представлять себе:
Напряжение батареи:
250 В
Требования к двигателю:
400 В
Без преобразования напряжения:
- Двигатель не может достичь полной выходной мощности.
- Снижение показателей ускорения
Пример 2: Проблема рекуперации энергии
Во время торможения:
Электродвигатель вырабатывает электроэнергию:
200 В
Требования к зарядке аккумулятора:
320 В
Энергия не может эффективно возвращаться в батарею.
Результат:
- Более низкая эффективность восстановления
- Потеря электроэнергии
Как работает двунаправленный DC-DC преобразователь?
Краткий ответ:
Двунаправленный преобразователь постоянного тока управляет потоком электроэнергии между батареей и двигателем. Он может повышать напряжение во время разгона и понижать его во время рекуперации энергии, позволяя различным компонентам работать на предпочтительных для них уровнях напряжения.
Решение заключается в следующем: Повышающе-понижающий преобразовательтакже называемый двунаправленный преобразователь постоянного тока.
Его главная цель — не производство дополнительной энергии.
Его назначение — регулирование напряжения.
Это называется:
Развязка в области напряжения.
Вместо того чтобы заставлять батарею и двигатель использовать один и тот же уровень напряжения, инженеры позволяют каждой детали работать в условиях, близких к идеальным.
Режим повышения напряжения: увеличение напряжения батареи.
При резком ускорении:
Батарея:
250 В
↓
Повышающий преобразователь
↓
Моторная система:
400 В
Преобразователь повышает напряжение, подаваемое на двигатель.
Это помогает двигателю достичь более высокой выходной мощности.
Без этой функции низковольтная батарея может ограничивать производительность двигателя.
Режим понижения напряжения: снижение регенеративного напряжения
Во время торможения:
Движение транспортного средства превращает двигатель P3 в генератор.
Вырабатываемая электроэнергия может не соответствовать напряжению зарядки аккумулятора.
Преобразователь понижает напряжение до необходимого уровня.
Это позволяет:
- Более эффективное восстановление энергии
- Более эффективная зарядка аккумулятора
- Меньше потерь энергии торможения
Как преобразователь изменяет напряжение?
В основе базовой технологии лежит следующее:
- Выключатели питания
- ШИМ-управление
- Индукторы
- Конденсаторы
Благодаря быстрому управлению процессом переключения, преобразователь преобразует электрическую энергию между различными уровнями напряжения.
В современных системах могут использоваться более совершенные конструкции, в том числе:
- Чередующиеся преобразователи
- Многоуровневые преобразовательные структуры
Эти конструкции помогают создавать более плавные формы сигналов напряжения и тока.
Почему важно разделение областей напряжения?
Главное преимущество — гибкость.
При каждой замене двигателя нет необходимости перепроектировать батарею.
Двигатель не нуждается в питании от батареи в ограниченном диапазоне напряжений.
Преобразователь создает соединение между двумя различными электрическими системами.
С инженерной точки зрения, это дает производителям больше свободы при проектировании:
- аккумуляторные платформы
- Моторные системы
- Стоимость автомобиля
Почему гибридным автомобилям по-прежнему необходима технология ускорения?
Краткий ответ:
Гибридные электромобили по-прежнему используют повышающие преобразователи, поскольку они полагаются на небольшие аккумуляторные батареи с более низким уровнем напряжения. Увеличение напряжения батареи привело бы к росту стоимости и сложности конструкции, поэтому повышающие преобразователи остаются наиболее практичным решением.
Гибридные автомобили — это веская причина для сохранения технологии Boost.
Причина проста:
Батарея небольшая, но двигателю всё равно нужна высокая производительность.
Конкурс на создание аккумуляторных батарей для гибридных автомобилей
В традиционных гибридных электромобилях обычно используются:
- Малая емкость батареи
- Накопитель энергии емкостью около 1–2 кВт·ч
- системы низкого напряжения
Цель состоит не в большом запасе хода на электротяге.
Цель:
- Лучшая экономия топлива
- рекуперация энергии
- повышение эффективности двигателя
Однако электродвигателю по-прежнему необходимо достаточное напряжение для обеспечения полезной мощности.
Это создает разрыв в напряжении.
Два варианта инженерного решения
Когда инженеры сталкиваются с этой проблемой, у них есть два варианта действий.
Вариант 1: Увеличение напряжения батареи
Преимущества:
- Более эффективное прямое соединение с двигателем.
- Меньшее преобразование напряжения
Проблемы:
- Более высокая стоимость батареи
- Более дорогие компоненты
- Более сложная конструкция системы безопасности
Вариант 2: Оставить батарею с более низким напряжением + добавить функцию повышения напряжения.
Преимущества:
- Снижение стоимости системы
- Уменьшенный аккумуляторный блок
- Гибкая работа двигателя
Для гибридных автомобилей это, как правило, оптимальный баланс.
Именно поэтому функция Boost становится важной частью системы.
Примеры HEV
Ряд крупных гибридных систем придерживается этой философии проектирования.
Примеры:
- Гибридная система Toyota (THS)
- Honda i-MMD
Эти системы показывают, что эффективная гибридная конструкция — это не просто добавление более ёмкой батареи.
Речь идёт о балансе:
- Расходы
- Эффективность
- Производительность
- назначение транспортного средства
Почему в подключаемых гибридных автомобилях всё реже используется технология Boost?
Краткий ответ:
Во многих подключаемых гибридных автомобилях сокращают или вовсе убирают повышающие преобразователи, поскольку более крупные батареи и платформы с более высоким напряжением обеспечивают лучшее соответствие между выходной мощностью батареи и потребностями электродвигателя.
Гибридные автомобили с возможностью подзарядки от сети движутся в другом направлении по сравнению с гибридными автомобилями.
Самое существенное изменение касается батареи.
Современные подключаемые гибридные автомобили — это уже не просто бензиновые автомобили с электрической поддержкой.
Многие становятся:
Электромобили с резервным двигателем.
Более мощные батареи меняют конструкцию системы.
В современных подключаемых гибридных автомобилях все чаще используются:
- Аккумуляторные батареи большей емкости
- Увеличенный запас хода на электротяге
- Платформы более высокого напряжения
Сейчас многие системы работают по следующему принципу:
- Аккумуляторные платформы 300–400 В
Этот диапазон напряжений гораздо ближе к требованиям электродвигателей.
Из-за этого:
Батарея → Контроллер двигателя → Двигатель
Зачастую может работать и без дополнительного повышающего преобразователя.
Почему китайские подключаемые гибриды всё чаще используют именно такой дизайн?
Китайский рынок подключаемых гибридных автомобилей развивался параллельно с быстрым распространением электромобилей.
Много пользователей:
- Часто заряжайте
- Совершайте ежедневные поездки на электромобиле.
- Используйте этот двигатель преимущественно для дальних поездок.
Это меняет потребности транспортного средства.
Фокус смещается с:
«Экономия топлива за счет электропривода»
к:
«Использование электричества в качестве основного источника энергии».
Примеры систем PHEV
BYD DM-i
В разработке BYD DM-i особое внимание уделяется энергоэффективности.
В основе его дизайнерской философии лежат следующие принципы:
- Высокая мощность электропривода
- Эффективная работа двигателя
- Снижена ненужная механическая сложность.
Geely Raytheon EM-i
Гибридная платформа Geely также ориентирована на электромобили.
Он сочетает в себе:
- Питание от батареи
- Эффективная работа двигателя
- Интеллектуальное управление энергопотреблением
Великая стена DHT
Гибридная система DHT от Great Wall представляет собой еще один подход к эффективному вождению с электроприводом.
Важный момент:
Разработка подключаемых гибридных автомобилей снижает первоначальную причину использования технологии Boost.
По мере повышения напряжения батареи проблема с напряжением уменьшается.
Почему автомобилям с расширителем запаса хода редко требуется дополнительная подзарядка?
Краткий ответ:
В автомобилях с увеличенным запасом хода обычно используется гибридная силовая установка последовательного типа. Поскольку двигатель только вырабатывает электроэнергию и не приводит колеса в движение напрямую, электрическая система проще в управлении.
В автомобилях с расширителями запаса хода используется другая архитектура.
Примеры:
- Автомобили-увеличители запаса хода Li Auto
- Системы расширения диапазона AITO
Как работает система расширения диапазона?
Путь энергии следующий:
Двигатель → Генератор → Аккумулятор → Приводной двигатель → Колеса
Двигатель не соединен напрямую с колесами.
Его единственная задача — выработка электроэнергии.
Почему это снижает требования к ускорению?
Эта система позволяет избежать ряда проблем, присущих традиционным гибридным автомобилям.
Есть:
- Отсутствует переход на прямую передачу от двигателя к двигателю.
- Отсутствие проблем с координацией мощности двигателя и электромотора.
- Нет необходимости согласовывать мощность двигателя со скоростью вращения колес.
Основной источник питания приводного двигателя — батарея.
На современных платформах с напряжением 400 В требования к напряжению батареи и двигателю уже близки.
Поэтому повышающие преобразователи требуются редко.
Почему Китай и США выбирают разные гибридные технологии?
Краткий ответ:
Выбор гибридных технологий зависит от местных условий. Китай движется в сторону подключаемых гибридов с большими батареями, в то время как США продолжают отдавать предпочтение гибридным автомобилям, поскольку доступность зарядки, стоимость и особенности вождения там отличаются.
Одна и та же технология не всегда подходит для всех рынков.
Разработка транспортных средств зависит от:
- Зарядная инфраструктура
- Государственная политика
- Стоимость батарей
- Поведение клиентов
Китай: Гибридные автомобили с большими батареями и меньшей мощностью.
На китайском рынке наблюдается активное внедрение электромобилей.
Во многих городах есть:
- Больше зарядных станций
- Высокий потребительский интерес к электромобилям.
- Политика поддержки новых видов транспорта на энергии
Это способствует:
- Более крупные батареи
- Платформы более высокого напряжения
- Разработка подключаемых гибридных автомобилей с приоритетом на электромобили
В результате многим китайским подключаемым гибридам требуется меньше технологии Boost.
Соединенные Штаты: почему гибридные автомобили остаются востребованными
На американском рынке действуют другие условия.
Многие водители по-прежнему ценят:
- Большой запас хода
- Удобная заправка
- Снижение зависимости от зарядки
Гибридные электромобили обеспечивают:
- Лучшая экономия топлива
- Снижение стоимости батареи
- Простое ежедневное использование
Поскольку батареи гибридных автомобилей остаются небольшими, повышающие преобразователи по-прежнему имеют инженерное обоснование.
Европа: более осторожный гибридный подход
Европа сталкивается с различными вызовами.
Производители должны найти баланс:
- Требования к выбросам
- Цели электрификации
- Потребительский спрос
Стратегии использования подключаемых гибридных автомобилей становятся все более осторожными, поскольку реальные условия эксплуатации не всегда соответствуют официальным условиям тестирования.
Каково будущее гибридных электрических приводных систем?
Краткий ответ:
Будущее гибридных систем не будет связано с какой-либо одной единственной конструкцией. Разные рынки будут и дальше выбирать разные решения, исходя из характеристик батарей, зарядных сетей, нормативных требований и потребностей клиентов.
Платформы, использующие более высокое напряжение, будут продолжать развиваться.
Отрасль движется в направлении:
- Оптимизация 400 В
- 800-вольтовые системы для электромобилей
- Повышенная энергоэффективность
Более высокое напряжение снижает потребность в дополнительном преобразовании напряжения.
По мере того, как автомобильные архитектуры все больше интегрируются и переходят на более высоковольтные платформы, электрические приводные системы становятся ключевым элементом общей эффективности транспортного средства. Интегрированные решения, такие как… Системы привода электромобилей 3-в-1 и 7-в-1 Объединяет множество компонентов в единую платформу, помогая производителям снизить сложность упаковки и повысить производительность системы.
Гибридные автомобили с возможностью подзарядки от сети станут более ориентированными на электромобили.
В будущем количество подключаемых гибридных автомобилей, вероятно, продолжит расти:
- Размер батареи
- Электрическая плита
- Эффективность двигателя
Это снижает зависимость от систем Boost.
Гибридные электромобили продолжат использовать интеллектуальную силовую электронику.
Гибридные электромобили останутся важными там, где:
- Зарядка ограничена.
- Стоимость батареи имеет значение.
- Главная цель – повышение топливной эффективности.
Технология Boost будет и впредь использоваться для поддержки этих автомобилей.
Заключительные мысли: Boost демонстрирует, как меняется автомобильная инженерия.
Технология Boost не исчезнет из-за своих неудач.
В некоторых автомобилях эта проблема исчезает, потому что изменилась первоначальная причина.
Когда батареи были небольшими, а напряжение ограниченным, технология Boost решила важную задачу.
По мере увеличения размеров батарей и улучшения характеристик напряжения в некоторых транспортных средствах этот дополнительный шаг больше не требуется.
Однако для гибридных автомобилей технология Boost остается практичным и эффективным решением.
Главный вывод таков:
Идеальных гибридных архитектур не существует. Наилучшая система зависит от типа батареи, рынка и того, как люди используют свои автомобили.
Гибридные технологии развиваются одновременно в разных направлениях.
Некоторые транспортные средства становятся всё более электрическими.
Другие же становятся более совершенными версиями традиционных гибридов.
Оба варианта могут быть правильными.
Часто задаваемые вопросы
Что такое гибридная система P1+P3?
Краткий ответ:
Гибридная система P1+P3 использует два электродвигателя. Один двигатель подключается к двигателю внутреннего сгорания для запуска и выработки электроэнергии, а другой приводит в движение колеса.
В этой конструкции работа двигателя отделена от движения автомобиля. Двигатель может работать в оптимальном диапазоне, в то время как электродвигатель обеспечивает движение на низких скоростях, поддержку разгона и рекуперацию энергии.
Зачем гибридным автомобилям нужны повышающие преобразователи?
Краткий ответ:
Гибридным электромобилям необходимы повышающие преобразователи, поскольку напряжение их батарей обычно ниже, чем требуется электродвигателю.
Преобразователь повышает напряжение в режимах высокой мощности, позволяя двигателю демонстрировать более высокую производительность без необходимости использования более дорогой высоковольтной аккумуляторной системы.
Почему во многих подключаемых гибридных автомобилях убирают повышающие преобразователи?
Краткий ответ:
Во многих подключаемых гибридных автомобилях отказываются от повышающих преобразователей, поскольку их более крупные аккумуляторные батареи работают ближе к требуемому напряжению электродвигателя.
Благодаря аккумуляторным платформам с напряжением 300–400 В многие системы позволяют напрямую соединять аккумулятор и двигатель, что снижает потребность в дополнительном оборудовании для преобразования напряжения.
В чём разница между технологиями HEV и PHEV?
Краткий ответ:
Гибридные автомобили (HEV) в основном используют бензиновые двигатели с электроприводом и небольшие батареи. Подключаемые к сети гибридные автомобили (PHEV) используют более крупные батареи, которые можно заряжать извне, и могут проезжать большие расстояния на электричестве.
Это различие меняет всю конструкцию электрической системы.
Исчезнут ли повышающие преобразователи из гибридных автомобилей?
Краткий ответ:
Нет. Повышающие преобразователи останутся полезными в системах, где напряжение батареи и напряжение двигателя не совпадают.
Гибридные автомобили с меньшими батареями по-прежнему выигрывают от технологии Boost, в то время как многим подключаемым гибридам и автомобилям с увеличенным запасом хода она требуется реже.
Об авторе
Джонни Лю
Генеральный директор компании Dowway Vehicle
Джонни Лю изучает автомобильную электрификацию, гибридные силовые установки и технологии электропривода. Его работа сосредоточена на понимании того, как разработка батарей, силовая электроника и конструктивные решения в отношении транспортных средств влияют на следующее поколение транспорта.