比亚迪“三电”之新能源汽车的夺命“荆州”——电控技术篇
文\秦叔宝
电控技术虽然名声不显,但江湖地位同样重要。新能源汽车的电控技术,就好比汽车的最强大脑,在一定程度上影响汽车的动力性,经济性,排放性,舒适性等。不信,你看特斯拉虽然没有自主研发电池、电机,但是电控技术完全是自主技术。
今天,随着汽车智能化水平的提高,国际环境的变幻莫测,电控技术的地位就像三国时期的荆州一样重要且险要。我们就来聊一聊比亚迪的电控技术。
一、新能源汽车的大脑——电控系统
电动汽车电控系统由各个子系统构成,不同类型的电动汽车上,电控系统存在一些区别,但一般都包括能量管理系统、再生制动控制系统、电机驱动控制系统、电动助力转向控制系统以及动力总成控制系统等。各个子系统综合起来控制、保护、监视和测量汽车。
电控系统主要由信号输入装置、控制单元、执行元件组成,其中核心部件是控制单元。
1、信号输入装置:各种传感器,采集控制系统所需的信号,并转换成电信号通过线路输送给ECU。
2、电子控制单元(ECU):给各传感器提供参考(基准)电压,接受传感器或其他装置输入的电信号,并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理后向执行元件发出指令。
3、执行元件:受ECU控制,具体执行某项控制功能的装置。
险要之处就在这里,国际局势的变幻莫测,导致多种芯片供应难以得到保障。提升我国车用芯片自给能力十分紧迫。热衷于自主研发的比亚迪,其电控技术有什么独到之处吗?
二、电机驱动控制系统的亮眼之作EHS电混系统
2021年,EHS电混系统出世,作为是DM-i超级混动的核心,它是DM-i超级混动实现“以电为主”动力架构的关键部件。不同于传统变速器只是作为传动机构的作用,EHS电混系统是兼顾了驱动、传动以及功率分流的高效集成。
EHS电混系统采用七合一高度集成化设计(双电机+双电控+直驱离合器+单档减速器+油冷系统),可以实现EV/串联/并联/直驱等多种驱动模式。
三、“科技宅”的新作品iTAC智能扭矩控制技术
iTAC的全称是intelligence Torque Adaption Control,是由比亚迪自主研发的智能扭矩控制系统。
简单来说,iTAC是一个控制电机扭矩输出的工具。它能根据驾驶员需求,结合车身姿态、车轮状态等信息,迅速介入,动态调整前后轴电机的扭矩分配,从而帮助电动车提升操控稳定性、驾驶安全性。
具体来说,iTAC技术是一套软件,它只需要通过OTA升级的方式来获得。iTAC技术具有三重动力分配的能力。
第一层,管理整车的动力。iTAC通过感应路面附着情况和坡度等信息,控制电机的扭矩输出,实现平稳输出动力。
第二层,管理前后车轮的动力。iTAC通过感应驾驶员需求,如读取加速踏板、刹车踏板、方向盘的转向输入信号,还有感知车辆的状态,从而控制前后车轮的动力分配。譬如爬坡、被困时,就会调整为主要由后轮输出动力,以实现轻松驾驶。
第三层,管理失控车轮的动力。iTAC通过感知汽车滑移率、打滑车轮的轮速、车身侧偏角等,控制不同车轮的动力输出,同样帮助车辆实现脱困或者稳定驾驶。
目前搭载iTAC智能扭矩控制技术的车型只有海豹。
小结:
比亚迪已经自主掌握了“电池、电动机、电子控制”全技术链条,但电控系统和自动驾驶感应技术一直是其短板。虽然有刀片电池、永磁同步电机支撑其三电优势,但电控系统日渐重要的今天,“荆州”不可失。
国产新能源车的电控和电机真的拿不出手吗?比亚迪怎么样?
国产新能源车的电控和电机真的拿不出手吗?比亚迪怎么样?
新能源汽车的宣传重点除了智能化配置就是电池和续航里程,很少有厂家会对自家的电机和电控展开说明,那究竟是厂家考虑到消费者的关注点不在这两点,还是真的没有突破性的技术呢?
动力电机其实应该是“三电系统”发展水平最高的。虽然在一些技术的细分领域与世界顶尖水平有差距,但是我们的开发水平和成本优势一直都存在。比如目前新能源车型应用比较多的永磁同步电机,它的优势在于结构简单稳定、响应迅速、调速精准,但是电机转子上装配有强磁性的永磁体磁钢,其中包含钕、铁、硼、镝等重稀土材料,成本比较高,而恰巧我们是稀土大国,所以制造成本更低,而且在研发早期的容错率也更高。而现在“国产品牌电机的极限不如进口”,其实并不是我们的硬件实力不够,而是电池或者电控的发展水平与电机的发展水平高度不一致,所以也就拉低了电机的极限。
电控相当于我们的大脑,每时每刻都在承担着“统筹安排“的工作,比如电池充放电的功率大小,分配给电机的能量有多少等。电控的核心功能的实现主要还是基于和依靠IGBT芯片,而这个芯片比起常规的消费级芯片像手机或者电脑,它的制造要求更高,核心技术主要掌握在英飞凌、富士等国际厂商中,再加上新能源汽车的发展,对“质”和“量”的要求也越来越高,所以这对于主要依赖外采的大部分国内厂家来说,还是处于不利的局面。不过比亚迪确实值得表扬,他一直都有功率芯片的研发工作,而且对于更高级的碳化硅芯片比亚迪也有涉足,也是值得我们骄傲的。
虽然各厂家都是在宣传电池,但是无论是我们国内,还是国外比较出名的LG和松下等厂商,对于电池化学体系都没有特别大的原理创新,大部分的技术突破都是在结构或者是集成上的创新。比亚迪的刀片电池就是改变了电芯的排列方式。当然还有一些厂商是在车身结构上做的创新,比如在发生事故时尽可能的不让电池包受损,这一点大众的ID系列做的也不错。
最后总结,在电机方面我们的自主品牌有着很大的优势,但是相信大部分人对于新能源车首要关心的都是续航与电池安全,并不是动力,厂家自然会着重宣传电池方面。而电控也确实不能代表我们的新能源汽车工业水平,但是像比亚迪这样迎难而上的厂商,这种精神确实值得我们肯定。
(文/泽宇 文中图片源自网络,如有侵权请联系删除)