让奇瑞来表演真正的技术!星途ET-i混动系统解析
【太平洋汽车网 技术频道】就在几个小时之前,星途品牌「星核动力ET-i全擎超混」技术正式发布,相比于奇瑞鲲鹏DHT在2021成都车展低调发布有所不同,这一次则更喜欢用上「国家级」、「超越国外先进混动技术」、「行业首创」等比较骄傲的字眼,足以表明星途汽车步入混动领域的底气。
接下来,就让我们一起来看看换汤不换药的「星核动力ET-i全擎超混」技术,都有哪些技术亮点,又为何被称为目前最复杂的混动技术!
双电机驱动是「骄傲」的资本首先,这一套混动系统依旧采用了奇瑞鲲鹏DHT的总体架构,具备「3擎3挡9模11速」的技术优势,但整体的核心在于混合动力专用变速箱,通过不同位置的电机布局,让性能与油耗之间实现一种平衡。
该系统提供了3项动力源智能组合,发动机方面率先推出1.5T混动专用发动机,可输出最大功率115kW和230N·m的峰值扭矩,未来还将带来1.5TGDI和2.0TGDI两款混动专用发动机,整体的效率更高,动力也会更加强劲。
除了发动机这一传统的动力源之外,还采用「双电机驱动」的电机布局,其中P2电机的动力参数为55kW /160N·m,P2.5电机的参数为70kW /155N·m,相比于吉利仅有P2.5驱动电机的布局,在灵活性方面占有较大的优势。在四驱车型上还将搭载P4后桥电机,从而形成四擎四驱的动力模式。
在变速器方面,该混动架构拥有3挡双离合的形式,能够应对的工况有所提升,总体的效率也会更高,但这也受限于混动专用变速箱专利的限制,毕竟单速变速器的专利比亚迪依旧牢牢的握在手中。
3挡变速器就好像普通自行车与变速自行车的区别,1挡速比设置比较大,主要是用来起步和加速;3挡的速比比较小,使车辆转速及油耗处于较低水平,又能够降低噪音。2挡速比的出现,则起到了承上启下的作用,保证换挡的平顺性,同时兼顾油耗。
由于行驶的工况不同,星核动力ET-i全擎超混系统匹配整车可实现单电机纯电动、双电机纯电动、发动机直驱、并联驱动、驻车充电、行车充电等9种工作模式。
再去匹配不同的挡位之后,可以发现其整体的挡位组合多达几十种,而星途的工程师则是从中选定了能够覆盖所有用车场景的挡位组合,包括起步、中低速、高架、超车、红灯、拥堵、高速、长途、山道、高速转向、冰雪/泥泞/沙石等11种用车场景。
驾驶工况的匹配是关键星途混动系统采用的是一台发动机+P2、P2.5电机+3挡双离合变速器的系统架构,其中P2.5电机与吉利的雷神智擎 Hi · X混动系统有些相似,但其位置从双离合变速器上的偶数轴移动到了奇数轴。其复杂的工作模式如下:
行驶工况
发动机状态
电池状态
P2电机
P2.5电机
挡位
纯电模式1
OFF
OUT
ON
OFF
1,2,3
纯电模式2
OFF
OUT
OFF
ON
1,3
纯电模式3
OFF
OUT
ON
ON
1,3,2+1,2+3
并联模式1
ON
OUT
ON
OFF
1,2,3
并联模式2
ON
OUT
ON
ON
1,3,2+1,2+3
增程模式
ON
IN
反向
ON
1,3
直驱模式
ON
X
OFF
OFF
1,2,3
行车充电1
ON
IN
反向
OFF
1,2,3
行车充电2
ON
IN
OFF
反向
1,3
驻车充电
ON
IN
反向
OFF
0
动能回收
OFF
IN
OFF
反向
1,3
经过这样的排列组合之后,其所有的挡位组合多达29种,但工程师们只选用了11种驾驶工况进行智能切换,就已经满足日常的用车场景。
主要驾驶工况
1
例如起步阶段,由于发动机的热效率最低、能耗最大的阶段,所以在这个阶段,采用的是双电机纯电驱动;
2
中低速时并不需要特别大的扭矩时,系统会自动选择其中一个单电机进行驱动,能耗相比于启动阶段更低一些。
3
而在高架上行驶时,中高速的超车过程中则采用三擎并联模式,以保证充足的动力输出。
4
高速阶段发动机已经到了它的最佳热效率区间,采用发动机直驱的模式行驶,整体的燃油经济性将会更加出色,多余的能量还可反拖驱动电机发电,给电池充电。
性能与油耗的权衡在此次发布会上,星途还宣布搭载该系统的首款车型为星途追风(询底价|查参配)ET-i,其作为两驱版车型,综合最大功率240kW,峰值扭矩510牛·米,百公里加速时间6.8s,综合油耗达到1L/100km,馈电油耗4.8L/100km。
与比亚迪宋PLUSDM-i 110km旗舰PLUS版车型相比,搭载的是骁云-插混 1.5L + EHS145动力总成,系统综合功率173kW,官方零百加速成绩7.9秒,其亏电状态下的油耗为4.5L/100km。
而魏牌玛奇朵DHT-PHEV特调版车型,其搭载的是1.5L 混动专用发动机+DHT100动力总成,系统综合功率 197kW,百公里加速为 7.2s,官方综合油耗为4.4L/100km。
从中看出星途追风ET-i走的是性能派路线,由于双驱动电机的加入,在百公里加速上存在着较大的优势,与之匹配的是19.27kWh的电池组,纯电续驶里程达105km,通过匹配不同的工作模式,综合续驶里程超过1000km。
此外,后续推出的四驱版车型,由于P4电机的加入,总功率达到338kW,最大轮边扭矩超过6300N·m,百公里加速时间将进入5秒以内。
如何解决混动车型的痛点?
相信大家在乘坐纯电动车时,或多或少都能够听到一些电机产生高频啸叫,其主要在于变频器输出的谐波导致。星途品牌 周之光博士表示,首先从电机的设计方面做起,通过转子的优化,避免突兀的声音产生;齿轮则采用高精度的齿轮设计技术,将齿隙控制在一个较高的水平,从而避免纯电行驶中啸叫声和敲击声的出现。
再一个就是混动车型在发动机介入时的突兀感,星途汽车则针对离合器的滑摩启动进行了精细化的开发和标定,并根据气温的不同,调节不同的发动机启动扭矩,从而改善发动机介入时的噪声。
除此之外,由于这一套混动系统采用3挡双离合变速器的架构,所以如何改善换挡时的顿挫,也是提升行驶品质的关键。首先换挡点的控制十分重要,需要选择适中的发动机转速进行换挡,才能够保证动力输出的平顺,以及发动机在换挡前后的声音基本一致。
星核动力ET-i全擎超混系统还使用了TSD双轴驱动技术,保证换挡过程中没有动力中断和动力损失,换挡前后的总体扭矩不发生较大的跳变,从而保证了换挡平顺性。
电机方面还使用了超高密度I-PIN扁线电机、结合齿面双向加工、低拖曳离合器、高效机油泵、主油压跟随策略等技术措施,使得系统最高传递效率超过97.6%。
至于为什么会选择双电机驱动?因为相比于大功率单电机驱动,整体的灵活性更高,低速行驶时单电机驱动能量转换效率也会更高。加上由于多电机的位置布局,对于各部件的强度和精度降低,大大减小了制造和研发成本。
全文总结星核动力ET-i全擎超混技术,相比于其它的混动系统,整体的结构并不是特别复杂,其最大的难点在于工作模式的控制及匹配方面。但全路况自适应动力模式也恰好是其亮点所在,加上在动力方面的优势,相信在混动领域中依旧拥有较强的存在感,但这就取决于「技术」在消费着心中的地位。(文:太平洋汽车网 崖雍)
比亚迪分立式铁锂电池快速安装手册
1、安全及注意事项
电池模组必须与比亚迪BMS配合使用,不同制造厂家的电池严禁混合使用。
检查电池模组是否有漏液、极柱及采样端子是否损坏等现象;如果有异常现象,请停止使用,联系比亚迪售后服务热线:15807521690。
禁止将电池模组在高温高热源旁使用或搁置,远离火源。
禁止分解拆散电池模组和部件,禁止敲击、抛掷或踩踏电池模组。
在电池模组安装之前,应检测电池的开路电压是否在正常范围(12S:30V-40V, 4S:10V-14V)。
安装及搬运过程中应使用绝缘工具和手套,应摘下手腕上的手表、手链(镯)、戒指等含有金属的导体,以防电击及造成正负极短路。
必须将相同电池型号、相同容量的12S电池模组和4S电池模组串联为48V使用;48V电池系统支持并联使用,严禁串联使用 。
CBS48150/48250匹配一层电池架,CBS48300/48500匹配两层电池架,电池架安装步骤、电池模组安装及线缆连接示意图 以CBS48300/48500两层架为例。
不带电池架的安装方式(如户外一体化电源柜)参考第2、3页电池模组安装及线缆连接示意图。
安装之前请仔细阅读此安装手册,如有疑问请联系我们。
2、装箱物料清单
终端用户收到产品后,请对照本清单,清点箱内物品。
CBS48300/48500系统清单
CBS48150/48250系统清单
3、电池架和电池模组安装
一层电池架可单独使用,并且支持拼接成两层使用;安装方法均参考一层电池架的安装步骤。
3.1一层重型电池架组装图示
一层重型电池架爆炸图
1-立柱组(2PCS) 2-电极安装板(1PCS) 3-钢扣板补板(1PCS) 4-钢扣板(3PCS) 5-挡杆(2PCS) 6-安全扣(8PCS) 7-重型电池架挂板(1PCS) 8-重型电池架横梁(2PCS) 9-M8×70膨胀螺丝(4PCS) 10-重型电池架挂板(1PCS) 11-M6×16十字六角头组合螺钉(6PCS) 12-M6六角螺母(4PCS)
3.2电池模组和电池架汇流排的安装
电池模组需要按照电池架正面12S摆放左边,4S摆放右边;汇流排需要按照电池架左侧左正右负的方向进行安装。
a、电池模组12S摆放 左边,4S摆放右边
b、汇流排左正右负示意图
四、电池模组和BMS安装连接示意图
4.1 12S电池模组采样线的区分说明
12S电池模组采样线分:带正极信号线和不带正极信号线2种类型,带正极信号线的必须将正极信号线接入对应电池模组正极。
电池模组采样线接入BMS端,BMS正面从右向左依次为:ACB4 、ACB3 、ACB2 、ACB1 ,如下图所示:
a、采样线不带正极线
b、 采样线带正极线
4.2 电池模组和BMS接线图
(注:后续有BMS—L模块的B-端到电池的负极直接从BMS内部引出来, P-端直接从BMS内部引出来,这2条线不单独提供)。
电池模组和BMS接线步骤(动力线缆上都标有线序):
W04 -----W01---- 4S电池模组采样线 ----12S电池模组采样线 ----激活线 -----W03 ----- W02
电池模组与BMS连接示意图
4.3.BMS测试
BMS和电池模组按照以上顺序安装完成后,按RESET或ON/OFF按键,激活BMS; BMS正常运行后(红色与橙色的LED灯均熄灭),长按RESET或ON/OFF按键3S左右,BMS全部LED灯熄灭即可。
附录:系统开关电源参数设置
5、电池系统与动环监控FSU连接通讯
1,电池系统安装完成后,需要用通信网线将每台BMS模块的COM-IN/COM-OUT端口相连接,BMS模块之间的通信网线可级联连接(单个模块使用时不需连接)。
2,多个BMS模块并联使用时,需要设置通讯地址(即拨码开关ADD),单个模块使用时不用拨码。原始状态为“0”,表示“OFF”, “1”表示“ON”;如下图所示:
3,Modbus通讯协议给到动环厂家,将BMS模块的COM-IN/COM-OUT端口引出1条通讯网线,接入动环监控系统FSU设备串口的RS-485。网线水晶头1 正(白橙)接 RS-485 A ;2负(橙)接RS-485 B,接线如下图示: