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關(guān)于比亞迪第三代插混系統(tǒng)分析

汽車與新動力 ? 來源:djl ? 作者:汽車與新動力 ? 2019-08-15 10:48 ? 次閱讀
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對于純電動車和燃油車之爭,我持有非常“佛系”的態(tài)度,兩者各有優(yōu)劣。一方面,很享受燃油車的無拘無束,不用擔(dān)心所謂的里程焦慮,但是對油耗又心存芥蒂。另一方面,很享受純電動車的舒暢動力輸出,但是又忍受不了補(bǔ)電的各種不便。

1為什么說混合動力車型好?

其實這不止是個人的看法,新能源車的消費者用自己的錢包給出了答案。從銷量來看,如果剔除掉那些低續(xù)航里程的純電動車,我們會發(fā)現(xiàn)插電式混合動力車型和純電動車型的銷量基本呈現(xiàn)1:1的比例,隨著未來純電動車型補(bǔ)貼的取消,相信插電式混動車型以及其他形式的混動車型會迎來不錯的發(fā)展。

插電式混動車集成了燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)、油箱和電池,彼此優(yōu)勢互補(bǔ)。一方面,電動機(jī)憑借著自身的超高效率、超快反應(yīng)速度和動力輸出特性可以彌補(bǔ)發(fā)動機(jī)在非高效工作區(qū)間的劣勢,另外一方面,燃油補(bǔ)給的便利性可以充分拓展電池的“容量”,增長車輛的續(xù)航里程。

除了插電式混動車型外,增程式電動車也是典型的“混合能量”車型,同樣實現(xiàn)了燃油車和純電動車的優(yōu)勢互補(bǔ),感興趣的朋友可以點擊下方回顧鏈接查看。

2比亞迪的插混技術(shù)發(fā)展歷程

插電式混動車型雖好,但任何事物都得有個成長的過程,比亞迪作為國內(nèi)較早開展插電式混合動力研究的車企,其早在2008年就推出了自己的第一代插混驅(qū)動系統(tǒng),當(dāng)時搭載在F3 DM車型上,年代久遠(yuǎn),沒有體驗就沒有發(fā)言權(quán),就不過多評論了。

在此基礎(chǔ)上經(jīng)過了5年的積累,比亞迪在2013年又推出第二代插混驅(qū)動系統(tǒng),其基于多擋雙離合變速箱打造了P3+P4并聯(lián)結(jié)構(gòu),當(dāng)時搭載在比亞迪秦插混和唐插混等車型上。坦白來講,比亞迪開發(fā)的第二代插混技術(shù)的確引領(lǐng)了國內(nèi)新能源市場的發(fā)展,但是其在動力平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性上表現(xiàn)比較一般,換擋頓挫和饋電狀態(tài)下的高油耗飽受吐槽,這套系統(tǒng)并沒有完全發(fā)揮出插混車型的優(yōu)勢。

于是,又通過5年的探索,比亞迪帶來了性能全面提升的第三代插混技術(shù)。與第二代插混技術(shù)相比,最顯著的不同便是采用了三臺電機(jī),在原來雙驅(qū)動電機(jī)的基礎(chǔ)上又加入了BSG啟動/發(fā)電一體式電機(jī),構(gòu)成了P0+P3+P4混連結(jié)構(gòu)(兩驅(qū)車型為P0+P3)。當(dāng)然,在電池種類、電控、發(fā)動機(jī)等許多方面也都有改進(jìn),之后會詳細(xì)說到。從實際體驗來看,搭載這套系統(tǒng)的車型在動力輸出平順性和燃油經(jīng)濟(jì)性上有非常明顯的改善。我們的同事對搭載這一插混系統(tǒng)的全新一代唐DM和全新一代秦Pro DM進(jìn)行過試駕體驗,感興趣的朋友可以點擊下方回顧鏈接查看。

3混動結(jié)構(gòu)小科普

相信不少朋友看到P0、P3、P4這些標(biāo)識會感到困惑,其實很簡單,其表示的是電動機(jī)在整個驅(qū)動系統(tǒng)中的布置位置。

這張圖是著名的驅(qū)動系統(tǒng)供應(yīng)商博格華納給出的一份示意圖,我們可以看到電機(jī)的多種布置位置,博格華納可以根據(jù)電機(jī)的布置位置來設(shè)計生產(chǎn)不同形式、規(guī)格的電動機(jī)。

如果上面那張圖太復(fù)雜,可以看這張簡圖來熟悉一下電動機(jī)在不同位置的不同叫法。

P0:電動機(jī)位于發(fā)動機(jī)前端的皮帶上。

P1:電動機(jī)位于發(fā)動機(jī)的曲軸上,處于發(fā)動機(jī)輸出端之后,變速箱輸入端之前。

P2:電動機(jī)位于發(fā)動機(jī)與變速箱中間靠變速箱一側(cè),與發(fā)動機(jī)之間設(shè)置有離合器,用于動力接合或斷開。

PS:電動機(jī)位于變速箱內(nèi)部,或者說電動機(jī)與變速箱融為一體,豐田雙擎車型搭載的eCVT變速箱便是典型的PS結(jié)構(gòu)。

P3:電動機(jī)位于變速箱輸出端之后。

P4:電動機(jī)位于另一軸上,如果發(fā)動機(jī)驅(qū)動前軸,則電機(jī)在后軸,反之亦然。

4新加入的BSG電機(jī)有何作用?

所謂BSG電機(jī)就是將傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的發(fā)電機(jī)和起動機(jī)進(jìn)行了一體化設(shè)計,發(fā)動機(jī)和電機(jī)之間依靠皮帶傳動。其可以起到怠速啟/停、智能發(fā)電、輔助換擋和急加速助力的功能。

BSG電機(jī)其實就是把傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)的發(fā)電機(jī)和起動機(jī)進(jìn)行了一體化設(shè)計。這種構(gòu)造結(jié)構(gòu)緊湊,而且對原有發(fā)動機(jī)的改動不大。

關(guān)于比亞迪第三代插混系統(tǒng)分析

從這張簡圖中,可以很清楚的看出發(fā)動機(jī)和BSG電機(jī)之間的關(guān)系,兩者之間通過皮帶連接,BSG既能充當(dāng)發(fā)電機(jī)的角色又能充當(dāng)起動機(jī)的角色。

當(dāng)車輛處于純電動模式,發(fā)動機(jī)停止運行,此時BSG也隨發(fā)動機(jī)一起停止運轉(zhuǎn)。當(dāng)發(fā)動機(jī)重新啟動時就需要BSG電機(jī)的幫助了,BSG電機(jī)通過皮帶帶動發(fā)動機(jī)重新啟動,這時候BSG電機(jī)充當(dāng)?shù)氖莻鹘y(tǒng)起動機(jī)的角色。

當(dāng)車輛處于HEV并聯(lián)驅(qū)動模式,也就是發(fā)動機(jī)和電動機(jī)同時驅(qū)動車輪,BSG電機(jī)可以起到急加速助力的功能。

當(dāng)車輛處于串聯(lián)驅(qū)動模式,也就是發(fā)動機(jī)只是發(fā)電,并不直接驅(qū)動車輪,只靠前后軸的兩個電機(jī)來驅(qū)動車輪,此時BSG電機(jī)讓前驅(qū)動電機(jī)不用承擔(dān)過重的發(fā)電任務(wù),而是專注于驅(qū)動,在低速狀態(tài)下, BSG電機(jī)快速發(fā)電,效率優(yōu)于前電機(jī)發(fā)電模式。

當(dāng)電池電量較低,車輛處于發(fā)動機(jī)驅(qū)動模式,BSG電機(jī)本身的高功率密度和高電壓讓發(fā)電效率大幅提升,可以快速提升電池電量。

一般在一些48V微混車型上也都有搭載BSG電機(jī),但是其功率一般較小,比亞迪第三代插混系統(tǒng)上搭載的這款電機(jī)功率更高,可以實現(xiàn)的功能更多。這臺BSG電機(jī)的電壓范圍為360V至518V,最大功率達(dá)到25kW,BSG電機(jī)的加入使得搭載比亞迪第三代插混系統(tǒng)的車輛發(fā)電總效率最高達(dá)到87%,相比上一代提高比率為21%。

5其他改進(jìn)

除了加入BSG電機(jī)外,比亞迪的第三代插混系統(tǒng)相比第二代還有很多改進(jìn),比如2.0T發(fā)動機(jī)換裝了新型渦輪增壓器,動力響應(yīng)更好,發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,并應(yīng)用了新型減摩技術(shù),提升發(fā)動機(jī)工作效率。6擋雙離合變速箱進(jìn)行了強(qiáng)度加強(qiáng),以應(yīng)對更猛的動力輸出。電池由原來的磷酸鐵鋰電池換裝為能量密度更高的三元鋰電池,電池組由原來的自然風(fēng)冷變?yōu)榱酥悄芤豪洌潆姽β视缮弦淮?.3kW提升至6.6kW,充電速度提升一倍。電動機(jī)也進(jìn)行了升級,動力輸出更加強(qiáng)勁。

2.0T發(fā)動機(jī)換裝了新型渦輪增壓器,動力響應(yīng)更好,發(fā)動機(jī)的冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化,并應(yīng)用了新型減摩技術(shù),提升發(fā)動機(jī)工作效率。

全新一代唐DM配備了2臺非常強(qiáng)大的驅(qū)動電機(jī),前電機(jī)最大功率110kW,后電機(jī)最大功率180kW。

目前搭載比亞迪第三代插混技術(shù)的車輛最高能夠?qū)崿F(xiàn)總輸出功率441kW,總輸出扭矩950N·m,相比第二代插混技術(shù)分別提升19%和16%。

電池由原來的磷酸鐵鋰電池?fù)Q裝為能量密度更高的三元鋰電池,電池組由原來的自然風(fēng)冷變?yōu)榱酥悄芤豪洌潆姽β视缮弦淮?.3kW提升至6.6kW,充電速度提升一倍。

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