侵权投诉
订阅
纠错
加入自媒体

为什么说PS动力分流技术是更好的混动结构?别克微蓝6 PHEV技术解析

2020-07-25 09:07
汽车相对论
关注

提到混合动力技术层面,有个民间传说——混合动力只有两种,一种是丰田的,一种是其他的。实际上这样的说法不太严谨,真正严谨的说法,实际上应该说混合动力一种是Power Split动力分流技术,一种是并联混动技术。而目前世界上成功推广Power Split动力分流技术的只有丰田和通用汽车,余下的都基本上属于并联混动技术。

而真正决定混合动力技术含金量的地方,就在如何将汽油发动机的动力输出与电动机的输出混合起来的方式。我们先说一下大多数厂商都在用的并联混动技术,并联混动技术根据电动机布置相较于发动机和驱动轴的位置,可以分为P0~P4。主流应用就集中在P2和P3的方案,以欧系车和自主品牌为主。

“满电龙,没电虫”并联式混动

并联式混动技术的优缺点非常明显,优点是组合起来非常容易,不需专门调校发动机,只需要将电机合理塞到变速箱里就可以,工程设计简单粗暴;但是缺点也很明显,就是燃油部分跟电驱动部分并不能很好地融合在一起,电池电量高低状态下的性能差异非常明显,也就是很多消费者俗称的“满电龙,没电虫。”但正是因为并联式混动结构布置起来成本低而且专利壁垒小,所以成为了多数在新能源研发层面起步比较晚的车企的务实选择。然而对于通用汽车以及丰田等新能源研发积累深厚的企业,那么Power Split动力分流技术无疑是最优解。

真·混动:Power Split动力分流技术

上汽通用汽车别克品牌微蓝家族将在7月24日迎来新成员——别克微蓝6 PHEV,补贴后15.98~17.98万。作为一款插电混动车型,微蓝6 PHEV就是采用了业界领先的Power Split 动力分流技术。

插电式混动别克微蓝6

上汽通用汽车应用Power Split动力分流技术其实由来已久,最核心的应用就是E-CVT智能电控无级变速箱了,E-CVT集成了双驱动电机和双排行星齿轮组的通用专利技术,通过高效合理的Power Split动力分流技术,将燃油发动机输入的动力与双驱动电机的动力有机结合起来,通过10种以上的工况模式,在全车速范围内不间断地对发动机动力源与电机动力源进行最优的能量组合。

高性能E-CVT智能电控无级变速箱,集成双电机、双排行星齿轮组E-CVT虽然被叫做“无极变速箱”,但实际上它内部的结构跟我们传统意义上的CVT无级变速箱完全不同,E-CVT不仅向车轮传递发动机输入的燃油动力,本身就集成了双驱动电机,可以产生足够大的电驱动力。在龙叔看来,E-CVT实质上是别克微蓝6 PHEV整套混合动力系统的中枢部件,它的性能决定了整车的性能,把发动机、电机、电池组做了最优化的整合。从另一个角度来看,这就意味着E-CVT这样的智能电控无级变速箱,可以根据不同的动力配比来组合成不同的产品类型,适用范围特别广,可以衍生出HEV、PHEV以及REEV不同的车型。在别克微蓝6 PHEV所使用的E-CVT当中,电驱结构使用的是位于双排行星齿轮组结构之间的两组高性能交流永磁同步电机,电机A可输出49kW最大功率和116Nm最大扭矩,电机B可输出82kW最大功率和289Nm最大扭矩。配合专为插电式混动别克微蓝6设计的最大功率72kW的全新1.5L DVVT四缸发动机,整车综合最大功率135kW、综合最大扭矩380Nm,动力性能与一辆2.0T汽油车相当,而微蓝6 PHEV的百公里综合油耗仅为1.4L,体现出传统动力无法比拟的高效。

插电式混动别克微蓝6的插电混动系统布局值得一提的是,微蓝6 PHEV使用的交流永磁同步电机,采用的是钕铁硼永磁材料,线圈采用条状绕线结构,是非常先进的高性能电机结构,可以在提升冷却效果的同时,进一步增强扭矩输出。

那么E-CVT的动力分流是怎样实现的呢?

行业内大多数插电混动采用单电机的驱动单元,只为城市低速运行工况优化,导致高速行驶时动力不足、电耗和油耗直线上升。而微蓝6 PHEV所采用的的E-CVT集成双电机的优势在于,两颗电机可同时参与驱动或单独发电,有效降低了对电机转速及转矩的要求,进而全面提升了能耗转换率。这就必然要提一下它的高速、低速两种动力分流模式了,为了最大限度的提高整个混动系统的能效,动力分流模式优先考虑的是尽可能在动力需求不大的工况使用纯电动驱动,而动力需求大的急加速或者高速行驶工况,则会充分利用发动机和两个电机协同输出的特性。

静止起步时,电机A直接驱动车辆纯电行驶,82千瓦的功率足以让微蓝6以纯电模式实现城市通勤。当有更大动力需求的时候,比如急加速、超车等工况,1.5L DVVT发动机开始运转,与两个电机形成油电混合驱动,与此同时在混动工况下,电机A和B都能够参与驱动,继续高效利用燃油发动机的剩余功率,榨干每一滴燃油的能量。

当车辆进入巡航状态时,比如行驶在城市高架桥或者环路,车速稳定且行驶速度高,传统结构的混动车已经进入到效率恶化的工况的时候,E-CVT的Power Split动力分流技术展现出不一样的魅力,通过内部离合器的锁止,E-CVT进入到Fix Gear固定挡位模式,可以理解成整个E-CVT以传统自动变速箱的最高挡位行驶,由燃油发动机直接以固定速比驱动车轮,实现机械传动效率最大化。此工况下,电机A恒定处于锁止状态,电机B则作为动力调节器,用来辅助发动机提速或者作为发电机给电池充电,可以说在固定速比模式下,微蓝6 PHEV整车进入到最高燃效状态。

当驾驶者在高速行驶工况,或者全功率输出时,微蓝6 PHEV会自动进入高速模式,不仅发动机全力输出,AB两个电机也全力输出,整车138千瓦系统综合功率全部释放。

不知道说到这里大家有没有看到,随着车辆速度从静止到最高车速的整个全过程,车速的变化完全由双电机的速度变化与发动机的转速提升协同完成,没有传统变速箱的挡位齿比的变化,所以整个加速过程形成了无级变速的平顺特性,没有换挡冲击感。而且微蓝6 PHEV的变速器具有2个连续可变速比区间+1个固定速比,它可以使系统在低、中、高速各工况下都处于高效运转区,而这是其他P2/P3形式的插混以及丰田THS所不具备的特性。因此,简单理解插电式混动别克微蓝6的优势就是,在于不同工况下发动机或双电机均可参与驱动,在任意电量状态下车辆的起步、加速性能都不会衰减。充分发挥混合动力的两种动力源的优势,实现能效最大化,兼顾性能、操控和燃油经济性。这也是微蓝6 PHEV具备780公里综合续航和最低1.4L综合工况百公里油耗的底气所在。

一些令人欣喜的技术细节

作为一辆出色的插电混动车型,别克微蓝6 PHEV的纯电驱动的三电部分和燃油动力的发动机部分亦是技术亮点多多。在电驱控制层面,E-CVT当中设计了TPIM集成式驱动功率逆变器模块,控制混合动力各个系统的协同高效工作。深度集成化设计,三个独立逆变模块,控制扭矩高效、快速响应;取消电机控制器与电机的高压线束,提升安全性。

1.5L DVVT四缸发动机为与智能电驱系统及混动策略进行更好配合,全新设计了进气歧管;结构轻量化设计,增加抗扭曲支架提升刚度;大量采用低摩擦零部件;全新设计排气后处理系统,满足国六b排放标准,专为混动新能源车而设计。

插电式混动别克微蓝6专属的1.5L DVVT四缸发动机动力电池采用LG高能比长寿命的三元锂电,104组大容量软包电芯单元,额定电量9.5kWh。这套电池组最瞩目的技术,就是通用专利的片层液冷系统,每两个电芯之间都夹有带水道的热导层,冷却液能够在水道里面流通从而调节电池温度,做到了精确控制每一片电芯的温度,提供更长久的使用寿命和更加稳定的性能。配合通用汽车模块化电池管理技术和其他三电安全设计,整套电池组集成度更高,具有小体积、大容量、高稳定、高耐用的特点。

插电式混动别克微蓝6的高性能三元锂离子动力电池

后记·总结:

新能源汽车技术全球大爆发的风口下,也有着越来越多形式的新能源车型在市场出现。但龙叔一直认为,当下新能源技术最优的应用方案,依旧是混合动力,尤其是插电式混合动力PHEV,其能源补充灵活便捷、纯电续航足够长、对充电设施依赖小等特点,对于终端用户的远期利益更大。纵观世界汽车技术发展史,通用汽车在新能源领域起步非常早,早在上世纪60年代就开始进行各类动力新技术的尝试与积累,从上世纪90年代EV1首次量产推出以来,通用汽车在新能源领域的技术创新都是极富特色的。别克新能源家族不断扩大,能够用短短几年时间就涵盖所有主流新能源技术路线,这都与通用汽车的技术积累与创新一脉相承。而微蓝6 PHEV的到来,令人最期待的不是它如何引领目前国内的插混市场,而是它是否会瓜分同级别中级车庞大的蛋糕?

——The  End——


声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

发表评论

0条评论,0人参与

请输入评论内容...

请输入评论/评论长度6~500个字

您提交的评论过于频繁,请输入验证码继续

暂无评论

暂无评论

文章纠错
x
*文字标题:
*纠错内容:
联系邮箱:
*验 证 码:

粤公网安备 44030502002758号