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比亚迪这一代插电混动技术与之前的差异

比亚迪这一代插电混动技术与之前的差异
2018-12-26 09:12:44 芹姐说车

2018年对于国内的新能源汽车来说,开启了新一轮销量高潮,以比亚迪、北汽、上汽为代表,分别往20万、15万和10万这几个重要的关口冲刺,去赢得更多的市场份额。插电式混合动力的车型竞争国内插电式混合动力

2018年对于国内的新能源汽车来说,开启了新一轮销量高潮,以比亚迪、北汽、上汽为代表,分别往20万、15万和10万这几个重要的关口冲刺,去赢得更多的市场份额。

插电式混合动力的车型竞争

国内插电式混合动力正成为今年汽车厂商特别是合资车企进攻的重点细分市场,蓄积已久技术和产品势必要在补贴退坡、国内车企换气的时间入场。下半年,不少主流品牌都推出了自己全新的插电式混动车,包括雷凌插电混动版、卡罗拉插电混动版、沃尔沃 XC60、别克VELITE 6插电混动版,还有一个类合资品牌领克推出的PHEV,这一切都让接下来的PHEV市场分外热闹。外资特别是大众帕萨特和途观L的PHEV,这两款车辆本来就有一定的口碑,在定价的优势下还是很有竞争力的;丰田卡罗拉和雷凌的PHEV,之前混动的版本积累了一些人气,接下来插电式混动化的优势客观是存在的,这两家下了很大的决心,是要在大型车辆的插电混动化依靠自己的品牌优势来打的。

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图1 PHEV竞争型谱

PHEV在除了强制规定纯电动以外的城市,车辆的全场景的实用性和车企的原有优势,显然更符合当下一线城市的消费需求。种种问题之下,插电混动汽车在安全、使用习惯、电池需求量、成本、充电时间和续航里程等方面更具现实意义,更符合消费者实际使用,从车企来说,是中国认可的新能源汽车类型,可以享受到新能源汽车的正积分。对企业来说,这种一举两得事情,将是一个十分可靠的机会。也正是这样一个原因,使得BMW对于卖PHEV采取一种较为极端的定价策略,和燃油车价位相差无几,这样使得限购城市的消费者考虑到牌照的因素会优先选择混动。不过这个价格和普通人的需求有些距离的,毕竟是40多万的车。

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图2插电式混动乘用车占比

纵观2018年狭义乘用车市场销量,国内传统燃油车市场开始下滑,而新能源汽车市场却启动了一波高速增长势头。2018年1~11月份,国内插混车型的总销量达到了23.86万辆,而在这其中,有10.79万辆插混产品来自比亚迪,占据了国内该市场的45%。

比亚迪的迭代

从2008年比亚迪发布混动车型F3DM距今已过去十多个年头,通过这十余年技术积累,比亚迪在新能源插混的领域是怎么演进的呢?

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图3比亚迪的三代DM技术

第一代:F3DM,这是最为经典的双模式车DM1技术,一半是燃油,一半是电动,这是比亚迪的尝试,总体的数量在一定范围内就进行迭代进入第二代DM技术。

第二代:秦、唐、宋的DM2,在充分发挥纯电的特性上,继续以P3和P3+P4的架构为基础,增大电池围绕纯电的特性(从50公里做到了80公里和100公里)做文章,主要的考虑点是围绕着加速特性,虽然这个阶段比亚迪的B阶段油耗表现一般,但至少证明比亚迪第一阶段的冲刺是成功的,有了技术上的积累,比亚迪的秦、唐、宋在核心城市市场表现优异。

第三代:按照新的技术,这一代的DM3技术较于DM2新增了高压的BSG电机,通过优化控制策略和加增加BSG电机提升硬件并行的改进,在B阶段油耗、NVH还有动力解耦去做文章,从工信部的油耗来看,有了很大的改善,对比来看这个改进和变化,是提高DM3车型燃油经济性的关键设计

BSG电机的设计的主要的思路

原来的第二代DM2用的是12V的启动电机,沿用了原有的一套发动机的控制策略,某种程度上,比亚迪并没有在发动机上给整套混动系统有什么帮助。而现在来看,通过引入P0的高压BSG电机,可以有以下的效用:

“a)提升发电效率P3的系统是很难给电池保持电量的,原有的比亚迪的混动系统很大的缺点就是在于,没办法让发动机很高效给电池充电。在引入P0的BSG以后,总算是可以在之前的基础上有所改进,通过较为直接的耦合,来提高发电的效率。在硬件构型上,原来的发电是很痛苦的事情,需要通过DCT里面的多个档位,才能传递到电机上给电池补电,由于行车发电是和车轮耦合的,整体的效率点控制很难。特意去开发了一个独立的原地发电,这个时候发动机还在颤抖的给电池充电。在加入了BSG以后,根据比亚迪发布的资料,多了四个充电模式,主要是根据测试得到的工况,选择不同的发电路径。b)兼顾启动、改善起步和行驶中换挡的平顺性当动力电池电量耗尽的时候,在混动状态下BSG电机,可以帮助发动机有效的控制,对于发动机来说,可以提高换挡的时候转速,提高扭矩的响应速度和减少冲击。”

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图4 有关BSG控制策略的调整

严格来说,之前的比亚迪的技术能力主要在电动车这部分,这里通过改进,在发动机和变速箱上的策略调整,让它变为一台真正的混合动力车辆。这个也是工程意识上的改变,混动模式下,需要各个部分都进行努力才有好的结果

并用数据突出第三代DM技术中BSG电机的优势。然后重点描述在混动状态时,BSG电机加入,改善了发电效率和换挡时转速、扭矩的响应速度,减少了冲击。同时发动机能够在大部分时间工作于经济转速下,再次提高燃油经济性。这个B阶段油耗的下降,主要源于发动机的高效工作区时间段的占比提升,还有发动机停机的时间占比。

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图5 BSG对发动机的一些影响

在原有的构型基础上,通过加入BSG电机还是一种现实可行的方案,在并联低度混合式与单轴并联中度混合式车型工况下,BSG电机能给整个系统带来一定的帮助,使得系统的B阶段的油耗有了一定的降幅。

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图6 BSG的加入和位置

小结:

比亚迪这一代DM3的动力总成技术改变,在物理结构上加入BSG电机,全新的BSG电机,不仅改善了原有插混动力架构的不足之处,也为未来插混技术的发展提供了一个更为有效的解决方案。硬件和提升,配合软件方面多种策略优化,使得搭载车型油耗进一步下降,并且保持了原有动力特性,总体上具备了和合资车企插电式混合动力对垒的资格,甚至在部分参数上处于领先地位。由于比亚迪插混技术起步时间早,在市场的总体格局来看,在明年合资入局、自主混战的情况下,插混市场会有非常激烈的竞争。

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