绝缘栅

比亚迪秦PLUSDMiEHS电混系统解

发布时间:2023/11/30 13:55:05   
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说到新能源汽车,大家想到最多的应该是比亚迪和特斯拉这两个品牌,今天不讲特斯拉,讲讲国内的比亚迪品牌,目前比亚迪的定位已经覆盖到了中高端车型,但是今天咱们不讲比亚迪的中高端车型,而是讲讲比较亲民的紧凑型车型,那就是比亚迪秦PLUSDM-i车型,以刚上市不久的款DM-i冠军版km超越型为例,给大家解说一下比亚迪秦PLUSDM-i搭载EHS电混系统。

一、款DM-i冠军版km超越型基本参数

先了解下该车的基本信息,该车长宽高分别为//㎜,轴距为㎜,定位于紧凑型车,官方指导价为13.58万元。

该车搭载比亚迪EHS电混系统,发动机为1.5L骁云-混动专用发动机,采用了15.5:1高压缩比阿特金森循环、EGR废气再循环、中置式VVT、集成式排气歧管、双节温器等技术,最大功率为81kW,最大扭矩N·m,发动机最高热效率达到了43.04%。

电机方面,采用永磁同步电机,电机总功率为kW,电动机总扭矩N·m,采用容量为18.32kWh的磷酸铁锂刀片电池。传动系统为E-CVT变速箱,在EHS电混系统的加持下,WLTC综合油耗1.58L/km,官方百公里加速时间7.3s,亏电油耗3.8L/km。并支持快充及对外放电等功能。

二、比亚迪秦PLUSDM-iEHS电混系统组成

比亚迪秦PLUSDM-iEHS电混系统主要由1.5L骁云-插混专用发动机、E-CVT变速箱、磷酸铁锂刀片电池组成。

1、1.5L骁云-插混专用发动机

比亚迪秦PLUSDM-i搭载的是1.5L骁云-插混专用发动机,采用了15.5:1高压缩比阿特金森循环、EGR废气再循环、中置式DVVT、集成式排气歧管、双节温器等技术,最大功率为81kW,最大扭矩N·m,发动机最高热效率达到了43.04%,并采用了发动机无轮系设计(无机械水泵、机械压缩机等),并支持使用92号汽油,提升了燃油经济性。

1.阿特金森循环

该发动机可以在奥托循环与阿特金森循环进行切换,避免在高压缩比下出现异常燃烧,一般的发动机都具备奥托循环,奥托循环也称为四冲程循环,也就是进气、压缩、做功、排气这四个冲程,由于奥托循环下发动机的压缩比与膨胀比几乎是相等的,并且奥托循环发动机会有一定的进排气门重叠角,因此比亚迪在发动机上面配备了可变气门正时系统,来消除奥托循环中的进排气门重叠角的缺点,提升燃油经济性。

前面说到了奥托循环的压缩比与膨胀比是几乎相等的,而阿特金森循环是膨胀比大于压缩比,阿特金森循环发动机是建立在奥托循环上的,发动机要想膨胀比大于压缩比,就得在发动机的进气正时或曲轴方面做一些调整。而比亚迪采用中置式DVVT(可变气门正时技术),控制进气门延迟关闭,来达到膨胀比大于压缩比,由于进气门延迟关闭,发动机在压缩冲程时,会有部分混合气退回进气歧管内部,因此达到了压缩比小于膨胀比的目的,提高了发动机的热效率和燃油经济性。

2.EGR废气再循环

前面说到了该发动机采用15.5:1的高压缩比,那么如此高的压缩比,会不会导致发动机爆震了?这个还是有可能的,因此比亚迪在该发动机装配了一个EGR废气再循环系统,把燃烧后的废气输送至进气管内,再进入混合气当中,从而降低燃烧室的温度,有效控制发动机在大负荷时不会出现爆震,同时在发动机小负荷时,由于增加了缸内残余废气量,可以有效减少发动机的泵气损失。提升了发动机的工作效率。

3.中置式DVVT

该发动机进气侧采用了中置式DVVT调节器,来调节进气可变气门正时机构,中置式DVVT相比侧置式VVT响应速度更快。另一个原因是该车为混合动力车型,发动机需要频繁的启停,因此中置式DVVT机构,发动机的启动响应更快。

4.集成式排气歧管

缸盖集成式排气歧管也是对发动机优化热管理的设计之一,缸盖里面的冷却水道和排气管设计在一起,满足发动机冷启动的需求,使发动机更快的达到最佳工作温度,减少发动机的摩擦。

5.双节温器

该发动机采用了两个节温器,一个是电子节温器,另一个是腊式节温器,一个节温器控制缸盖,一个节温器控制缸体。当发动机温度达到需要冷却大循环时,节温器就会开启进行大循环,通过电子水泵进行冷却大循环。电子水泵相比机械水泵的优点是,不会一直处于工作状态,不仅减少了发动机负荷,还可以控制电子水泵在发动机需要的时候进行工作。

2、E-CVT变速箱

其实比亚迪秦PLUSDM-i的E-CVT算不上是变速箱,简单的讲更应该是减速器或者功率分流装置,该E-CVT变速箱主要由双电机、电机控制器及齿轮机构组成。该变速箱以电机驱动为主,发动机驱动为辅,能够实现纯电行驶、串联模式、并联模式、动能回收模式、发动机直驱模式等。

1.双电机

该双电机内置于E-CVT箱体内部,双电机是指发电机和驱动电机,发电机依靠发动机带动给高压动力电池进行充电,而驱动电机则是驱动车辆。电机采用了永磁同步发卡式扁线电机设计,峰值转速可达rpm,采用直喷式转子油冷技术,散热效果更好,同时提升电机功率密度32%,发电机峰值功率75kW,驱动电机总功率为kW,电动机总扭矩N·m。

2.电机控制器

电机控制器安装于变速箱上部,电机控制器内部主要包括了双电机主板、IGBT主板等。IGBT中文名称为绝缘栅双极型晶体管,作用是把交流电和直流电进行互换,要把交流电转换成电池需要的直流电,当在行驶状态下,IGBT再将电池输出的直流电转换成交流电供给交流电机,同时在这一转换过程中,IGBT还需要实时调控全车电压,起着变压器的作用。

外接充电的时候为交流电,需要通过IGBT转变成直流电然后给动力电池,同时要把V电压转换成适当的电压后才能给电池组充电;电池放电的时候,通过IGBT把直流电转变成交流电机使用的交流电,同时起到对交流电机的变频控制,当然变压是必不可少的。

3.齿轮机构

齿轮机构的作用是传递发动机或电机的动力输出给轮端,因此变速箱内部少不了齿轮机构,内部主要有差速齿轮、从动齿轮、驱动电机齿轮、发电机齿轮、发动机输入轴齿轮及离合器等组成。

3、磷酸铁锂刀片电池

该车采用电池容量为18.32kWh的磷酸铁锂刀片电池作为动力电池,配有外接充电口,支持外接充电,快充30%-80%仅需0.5小时,电池包安装在底盘下部,也就是油箱的前部。磷酸铁锂刀片电池取消了普通磷酸铁锂电池的电池模块,采用了全新的封装技术,比传统的磷酸铁锂电池能量密度更高,接近三元锂电池的能量密度,因此续航能力也有所提升。

三、比亚迪秦PLUSDM-iEHS电混系统工作原理

比亚迪秦PLUSDM-iEHS电混系统可以实现纯电行驶、串联行驶、并联行驶、动能回收、发动机直驱等模式。

1.纯电(EV)模式

一般车辆在起步与拥堵路况低速行驶时,会切换至纯电行驶模式。由动力电池供电给驱动电机,驱动车辆行驶,避免了发动机在起步或低速路况时的低效率区间,提升燃油经济性。

2.串联行驶

当车辆在中低速行驶或者加速时,会切换至串联行驶模式,由发动机带动发电电机给动力电池充电,动力电池为驱动电机提供电源,驱动电机驱动车辆,同时多余的能量储存至动力电池中。

3.并联行驶

当车辆需要高速超车或急加速行驶时,由发动机和驱动电机直接驱动车轮,给予车辆最大的动力,完成加速超车。

4.动能回收模式

当车辆制动时,车轮拖着驱动电机反转,由驱动电机进行能量回收,给动力电池进行充电,而发动机与发电机不参与工作,提升了能量利用率。

5.发动机直驱模式

当车辆在高速巡航行驶时,电控系统将发动机输入轴的离合器进行结合,将动力传递至轮端,此时发动机处于高效率工作区间,同时如果多余的能量,则会储存至动力电池当中。

总结

通过以上的解析,比亚迪秦PLUSDM-i搭载的EHS电混系统可以实现纯电行驶、串联行驶、并联行驶、动能回收、发动机直驱等模式。提升了发动机的工作效率,提升了燃油经济性,使得综合续航里程达到了km,没有了纯电续航的里程焦虑,确实可以作为家用首选的新能源车。大家觉得比亚迪秦PLUSDM-i表现如何?



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