随着政府对汽车排放的控制越来越高,在国内新能源汽车还没有占主导地位的前提下,燃油车的混动系统会是控制排放,达到高效燃油经济性的最佳手段。纵观当前混合动力汽车市场,分别拥有油电混动派和插电混动派。其中油电混动派以丰田的THS II和本田的i-MMD混动系统等;插电混动在国内汽车见得比较多,比较拔尖有比亚迪的DM系列。

简单了解下丰田THS II和本田i-MMD系统
丰田THS II的动力单元是有一台热效率达41%的2.5L发动机+E-CVT+镍氢混合动力电池组和一个能量控制单元构成。其中2.5L发动机的最高41%热效率要靠THS混动系统才能达到。

(以第八代凯美瑞双擎为例)
在日常工作中分别拥有纯电模式和混动模式。纯电模式发动机和发电机不工作,电机做单独驱动。而在混动模式下,发动机、发电机和电机一起工作。这套混动系统的优点就是在低车速可以提高整套动力系统的燃油经济性和动力性。但是在高速上的动力表现就稍微差一点,并且省油效果不好。
本田的i-MMD和大部分混动车型一样,都是配备发动机+电动机+PCU+IPC几个元件构成。但是相比其他混动车型,i-MMD系统拥有两副电机,分别是发电和充电。另外本田这套混动系统拥有纯电机驱动模式、混合动力模式和发动机直连模式。


通过上方的动力示意图能看出,i-MMD混动系统只在高速匀速的情况下才有可能通过发动机驱动车辆,其余工况下都是纯电或者发动机供电驱动车辆,其大部分工作情况有点类似于增程式混动。这套混动系统出了带来更加的燃油经济性以外。它往后拥有很好的扩展性,包括升级插电式混动。但是它的缺点和前面说到丰田THS II一样,高速表现会相对弱一点,同时电池组和电机的研发成本较高,另外其锂电池容量较小导致充放电次数较多,长久工作下电池衰减问题会是一个较大的考验。
总的来说,双田的混动技术虽然能达到不错的燃油经济性表现,但是总一些缺点导致它们还没做到完美状态,同时这种油电混合方式基本上是以汽油作为主导。在国内一些政策补贴、限购限行政策和等因素,油电混合的发展会慢慢流向于插电式混动,等到国内所有电气化设备都成熟的情况下,纯电动汽车才会变得靠谱起来,所以插电式混动是目前大趋势前相对成熟的产品。
近期比亚迪发布了最新的插电式混动系统-DM-i,和前期DM-p混动系统主打性能不一样,DM-i强调以电为主的混动技术,追求高效燃油经济性。并且会成为比亚迪下一个阶段的核心产品。

简单了解下比亚迪DM-i混动技术
在实际的机械架构中,DM-p集继承了比亚迪DM3.0系统的结构,并且在此基础上进行了整合优化,最终在发动机和6速湿式双离合变速器的基础上,实现了P0(BSG电机)+P4(后桥电机)和P0+P3(变速器输出端电机)+P4两种形式。到了DM-i系统取消了传统的机械变速器,取而代之的是EHS电混系统。EHS电混系统本质是两个平行轴的电机(一个为发电机一个为驱动电机)以及一个离合器。通过EHS电混系统,DM-i系统可以实现纯电、HEV串联、HEV并联以及发动机直驱四种模式。
比亚迪DM-i混动系统架构上包括:骁云-插混专用1.5T高效发动机、EHS电混系统、DM-i超级混动专用功率型刀片电池、交直流车载充电器等核心零部件。通过EHS电魂系统能使得发动机热效率能达到能达到40%。目前比亚迪采用DM-i混动系统车型包括秦PLUS、宋PLUS(询底价|查参配)和唐,其中唐是品牌里的旗舰SUV,更是中国品牌里首款成交均价20万、销量达到24万的SUV车型。


| 唐DM-i部分参数 | ||
| 车型 | 52km | 112km |
| EHS电混系统 | EHS145 | EHS160 |
| 驱动电机最大功率(kW) | 145 | 160 |
| 驱动电机最大扭矩(N·m) | 316 | 325 |
| NEDC综合工况纯电里程(km) | 52 | 112 |
| 电池容量(kWh) | 9.98 | 21.5 |
| 0-100km/h加速时间 | 8.7 | 8.5 |
| 亏电状态油耗(L/100km) | 5.3 | 5.5 |
其中1.5L发动机专用于宋PLUS DM-i和秦PLUS DM-i。而1.5T发动机会用于唐DM-i。其次“变速器”EHS电混系统则根据系统峰值功率的不同,分为EHS132、EHS145、EHS160三种版本(像唐DM-i就分别配备EHS145和EHS160混动系统)。另外唐DM-i传动效率最高可达97.5%,通过双电机的成型绕组技术,使其恒功率区更长,效率大于90%占比达到90.3%。

最后在电池部分,唐DM-i使用的是超级混动专用刀片磷酸铁锂电池,它拥有普通磷酸铁锂电池的优点:包括安全可靠、使用寿命长,同时刀片磷酸铁锂电池针对后者的能量密度比较低的缺点,在相同的空间内塞入更多的电池包,那么原来的电池就要做得更加狭长,单个电池更加扁平,体积效率高达65%,并且安全系数高,哪怕是苛刻的针刺测试依旧没有问题。另外根据车型的不同,例如52km版本配备搭载9.98kWh,112km版本配备21.5kWh容量的电池组。值得注意的是,112km版本支持25kW快充。


通过EHS电话系统,DM-i系统可以实现纯电、HEV串联、HEV并联以及发动机直驱四种模式。首先在纯电模式下,车辆会仅依靠电池供电给驱动电机行驶。得益于刀片磷酸铁锂高密度的电池包能量大密度,让唐这么大体量的SUV在NEDC纯电续航里程分别达到52km、112km。

HEV串联相当于发动机带动发电机,从而给电动机供电。整体工作逻辑和增程式系统相似。动机与车轮并不是机械连接的,发动机只作为发电源,驱动车轮的是电机。这种工作模式的好处是可以让发动机保持在高效区间内工作,不会明显受到路面工况的影响。需要注意的是,这种工作模式会出现在中低速的工况中。

发动机直驱模式,顾名思义就是发动机直接驱动车轮。串联模式下,如果在高速巡航情况下,对电机而言效率就不占优势(例如丰田THS II和本田的i-MMD),综合系统能效来看还不如发动机直接驱动车轮。所以在EHS电混系统中就多了一组离合器,可以将发动机与前轴连接,发动机的动力直接驱动车轮,不再发电后由电机驱动车辆。这种工作模式下,因为发动机也处于经济区间,并且还简化了传动路径,所以油耗方面也会有不错的表现。不过当你大脚油门,直驱模式会推出。

HEV并联模式是在发动机直驱的情况下,驱动电机一起工作输出动力,这样在中高速状态下,车辆也能获得较好的提速表现。总的来说,DM-i整套工作流程和本田的i-MMD十分相似,但是在电机布局、工作模式应对不同工况会有区别(尤其是中高速输出方面)。


扫一扫关注微信