到底有何奥秘?聊聊比亚迪EHS电混系统

  纠错  2021/7/28 9:59:00  纠错 推荐指数: ★★★   加入收藏

● 电动机担纲主角,发动机退居二线

比亚迪对亏电城市工况、亏电NEDC循环工况、亏电WLTC循环工况、亏电高速工况做过研究,发现在前三种工况中,混合动力车辆纯电行驶的比例是远高于发动机直接驱动的。而只有在亏电高速工况时,由于发动机效率较高,所以用它直接驱动更为高效。有鉴于此,比亚迪的DM-i系统的设计逻辑遵循的是以电动机驱动为主,发动机起辅助作用。

既然发动机的主要职能由过去的在全工况下驱动车辆转变为在特定工况下带动发电机发电或在车辆高速巡航时直接驱动车辆,那么在发动机机械设计上做减法(如去掉排气VVT正时机构、去掉皮带驱动的启发电一体机等)就成为了可能,而且是必须要做的事情。骁云-插混专用发动机究竟如何做减法的呢?大家可以参看我的这篇文章,在此不再展开了。

● EHS机电耦合单元性能全面提升

DM1.0混合动力系统的电机和电控都是分开布置的,DM-i混合动力系统的电机、电控和传动系统高度集成在一起,从而实现了体积减小、重量减轻的效果。EHS机电耦合单元总成重量为136kg,最高转速达到16000rpm,峰值功率达到160千瓦,功率密度达到44.3千瓦/L;比DM1.0减重了40kg,最高转速提高了10000rpm,峰值功率提升110千瓦,功率密度提升36.7千瓦/L。

另外值得一提的是,由于电动机作为DM-i系统的主要动力源,所以搭载该混合动力系统的车型可以实现10毫秒级别的动力响应,最大程度消除动力响应延迟感,提升用户驾驶体验。

前面也提到了,DM-i相比DM1.0,其机电耦合单元的功率密度有数倍提升,功率密度提高了,电机工作时的发热也更大了。EHS的电动机采用了油冷技术,进一步提高散热效率,让电机在任何工况下都工作在一个合适的温度。

● 无惧芯片荒!采用比亚迪自研自产的IGBT芯片

电控系统方面,DM-i的电控系统的体积为12L,仅为DM1.0电控系统体积一半不到(DM1.0电控系统体积为25L)。在体积缩小的同时,电控系统的最大功率也有大幅提升,使得搭载DM-i系统的车型可以用上功率更大的电机,同时制动能量回收功率也有非常大的提升。

比亚迪是国内唯一一家能够自己生产IGBT绝缘栅双极型晶体管的整车厂家。DM-i的电控系统就采用了比亚迪自家最新的IGBT 4.0芯片。相比起DM1.0上采用的进口IGBT芯片,DM-i上搭载的比亚迪IGBT 4.0芯片体积小、重量轻、寿命长、能量转换损耗小。这是DM-i系统效率提升的重要因素之一。

● 全文总结:

DM-i系统的设计思路以电动机为主,发动机为辅。所以在DM-i系统中EHS机电耦合单元是主角,发动机只是配角。比亚迪EHS机电耦合单元是一套典型的串并联混合动力系统,在设计思路上传承自自家的DM1.0,并与本田最新的i-MMD混合动力系统有很多相似之处。异轴布置双电机设计是EHS系统的一大特点,这有利于缩小EHS机电耦合单元的横向空间,使其能与排量更大的发动机搭配,进一步提升发电的功率。EHS上的电动机是驱动车辆的主力,它高效、响应快、高功率密度的特点为车辆带来迅猛的加速体验以及极佳的电耗表现。在机械结构上做减法后的发动机能够专注于提升其低油耗工况区的热效率,最终实现车辆油耗水平的降低。

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