比亚迪秦/唐混合动力基本构造与原理(彩色图解)
1. 电动机基本构造与原理
电动机/发电机是用来取代交流发电机、电动机和启动马达的统一称呼。理论而言,任何电动机也可被用作交流发电机。当机械驱动电动机/发电机时,它将作为交流发电机供电。当向电动机/发电机供给电流时,它作为驱动运行。用于推进的电动机/发电机是液冷式电动机/发电机。当然也可用风冷式电动机/发电机。
在完全混合动力车(HEV)中,电动机/发电机还能起到发动机启动马达的作用。
三相电动机经常用作电动机/发电机。三相电动机由三相交流电供能。在该同步电动机中,若干对永磁体位于转子上方。由于对三相线圈连续供电,因此它们会产生一个旋转电磁场,从而在使用电动机/发电机驱动车辆时使转子旋转。
当电动机/发电机用作交流发电机时,转子的运动会使线圈产生三相交流电压,并转换成动力电子元件中高压蓄电池的直接电压。通常情况下,车辆会使用所谓的“同步电动机”。就此而论,“同步性”即“同步运行”,指的是定子线圈中能量场的转速与带永磁体转子转速的比率。
同步电动机与非同步电动机相比的优势在于,同步电动机在自动化应用时可以更精确地控制电动机。
电动机/发电机由转子、定子组成,通过动力电子元件和高压蓄电池连接,电动机装有一个定子绕组,绕组如同电动机一样,可产生一个旋转磁场。电动机组成部件和电路连接如下图所示。
当电动机作为电动机工作时,定子绕组会产生一个旋转磁场。转子是一个可以产生磁场的永磁体。同步电动机的转速可通过感应交流电的频率精确控制。系统中装有一个变频器,对同步电动机转速进行无级调整。转子位置传感器可持续检测转子的位移,控制电子器件以此测定发动机实际转速。电机工作原理如下图所示。
如果电动机作为发电机工作,转子通过变速箱从外部驱动。当转子的磁场通过定子绕组时,每一相的线圈上都会产生感应电动势。转子磁场会依次通过绕组。电力电子装置将获得的电能转化为288V直流充电电流,对高压蓄电池进行充电。
2. 比亚迪秦/唐电动机
电动机由外圈的定子与内圈的转子组成,是汽车的动力源之一,向外输出扭矩,驱动汽车前进后退;同时也可以作为发电机发电(例如,在滑行、刹车制动过程中以及发动机输出的额外扭矩的势能或者动能通过电动机转化为电能存储)。
电动机工作参数:
①最大功率:110km(在EV模式下是车辆的主动力源);
②额定功率:40kW;
③工作电压:DC706V;
④最大转速:10000r/min;
⑤最大扭矩:200N·m。
比亚迪唐前驱电动机外部连接如下图所示。
比亚迪唐前驱电动机外部连接▲
比亚迪唐前驱电动机冷却水管位置▲
比亚迪唐前驱电动机内部零部件安装位置如下图所示。
旋转变压器(简称旋变)是一种输出电压随转子转角变化的信号元件(下图)。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正、余弦函数关系,这种旋转变压器又称为正余弦旋转变压器;旋转变压器作为速度及位置检测,可以反馈给控制器进行监测,来准确控制电动机的转速及位置。旋转变压器由旋变线圈、信号盘组成。旋变线圈如下图。
比亚迪唐使用的驱动电动机为交流无刷永磁同步电机,通过采集电动机旋变信号进行工作。当车辆要行驶时,电动机通过旋转变压器检测到电动机的位置,位置信号通过控制器的处理,发送相关信号给控制器IGBT,逻辑信号控制IGBT开断,控制器输出近似正弦波交流电。
比亚迪唐后驱电动机外部连接▲
比亚迪唐后驱电动机加、放油口及放水口位置▲
更多全新 、新能源、混合动力、汽车、维修 、技术信息、原厂通报、技术案例、自学手册、电路图、技术视频请关注:飞哥学车「混动知识」三种常见的混合动力技术解读,了解一下
买燃油车前,请先看看开开比亚迪的DM-i超级混动车
自2003年比亚迪汽车正式成立以来,对技术的创新发展与目标的追求从未停歇。而就在整个世界的新能源汽车领域“革命”浪潮中,DM-i超级混动的诞生无疑是加速推进了新能源领域的发展,并为用户提供更为出色的出行载体。
Part1 产销趋势解释了一切
2021年6月11日,中国汽车工业协会发布了最新一期的产销数据。5月新能源汽车产销量均为21.7万辆,环比增长0.5%和5.4%,同比增长1.5倍和1.6倍。1-5月,新能源汽车产销双双超过90万辆,分别达到96.7万辆和95.0万辆,同比均增长2.2倍。从数据上不难发现,新能源汽车领域整体继续呈现良好发展态势。
而就在近日,各大车企纷纷晒出5月产销数据,其中新能源领域的比亚迪品牌表现甚是亮眼。据比亚迪官方公布的销量数据显示,5 月比亚迪汽车的销量为 46,295 辆,同比增长了 45.49%;1~5 月,比亚迪的累计销量为 195,674 辆,同比增长 56.66%。其中,插混车型的表现最为突出,数据显示,5 月比亚迪插混车型的月销首次破万,12,970 辆,同比增长 458.33%;前五个月插混车型的累计销量为 36,671 辆,同比增长 356.62%。由此可见,插电混动车型激增的销量数据证明其市场需求正在不断扩大。
Part2 各项“痛点”逐一击破
在如今这个新能源领域高度发展的势态下,燃油车型用户的各项用车“痛点”正逐渐被放大。倘若购买一台大排量燃油车,过高的税额、较高的油耗以及后期高昂的用车成本都不容忽视。反之若是购买一台小排量的燃油车型,虽然用车成本与税额有所降低,但动力或多或少都会显得力不从心。且无论是大排量的“咆哮”,还是小排量的“嘶吼”,对于大多数仪静体闲的用户来说显然格格不入。而且值得注意的是,在北上广等大城市想要获取一张无限行要求的车牌,可谓是对“运气+金钱”的双重考验。
既然如此,选择纯电动车型才是唯一最优解?答案显然是NO!纯电动车型与燃油车型相比,不仅电机驱动效能更高且环保,且用车成本也大幅降低。BUT!纯电动车型依然存在一个让用户颇为烦恼的“痛点”,那便是续航焦虑。
恰恰插电式混合动力车型凭借着均衡的兼顾性与更佳的适用性将上述的各项“痛点”逐一击破,获得了不错的市场反馈。比亚迪作为新能源汽车领导者,最新研发的DM-i超级混动架构车型也广受消费者的青睐,呈现供不应求的火爆局面。截止2021年5月,比亚迪DM-i车型,包括宋PLUS DM-i、唐DM-i和秦PLUS DM-i在内的累计订单超过了10万辆,且目前的订单数还在爆增。比亚迪DM-i车型销量如此火爆的背后,必然与其强大的产品实力有着密不可分的关系。
比亚迪作为新能源汽车领导者,全新动力架构DM-i超级混动也处于行业领先地位,其中的“i”即intelligent,指智慧、节能、高效,满足“追求更低行车油耗”的用户。DM-i超级混动系统中的骁云-插混专用1.5L高效发动机通过15.5超高压缩比、阿特金森循环、低摩擦设计、EGR冷却等先进发动机技术的融入,颠覆性地实现了43.04%全球量产最高热效率,成为当之无愧的“热效率之王”。在得到诸多专家的认可后,这款发动机获得了中汽研颁发的“能效之星”荣誉证书。另一款骁云-插混专用涡轮增压1.5Ti高效发动机的热效率也高达40%,达到全球领先水平。
伴随新能源汽车保有量的大幅攀升,动力电池的安全问题至关重要。比亚迪集团董事长兼总裁王传福曾表示:“安全,要有标准!如果说现有的行业标准是100分的话,那我们一直遵循的比亚迪企业标准,就是150分。为什么多了50分,这是因为我们多做了附加题。”比亚迪引以为傲的刀片电池在通过电池安全测试领域的“天花板”——针刺测试后,将“电池自燃”从新能源汽车的字典里彻底抹掉,并在上市后就以超级安全、超级强度、超级续航、超级寿命、超级功率的特点获得了市场的高度认同。
Part3 技术为根,产品为本,体验为实
那比亚迪DM-i超级混动在实际体验上又有何不同呢?我们以最近上市的秦PLUS DM-i车型为例。据官方所公布的数据显示,秦PLUS DM-i具有55KM与120KM两款车型,他们均搭载了最新的EHS电混系统,其最大功率145kW,峰值扭矩325N·m,最高转速16000rpm。不难发现,该综合功率已超越了诸多2.0T发动机动力的数据,且7.3s的百公里加速时间也要比同级燃油车快上不少。
事实上DM-i超级混动在NEDC和WLTC工况下电机驱动占比分别高达88%和82%,真正做到了以电为主。具体到在市区行驶时,有99%的工况下是用电机进行驱动,有81%的工况下发动机处于熄火状态,这使得DM-i车型无限接近纯电动车型,拥有毫无顿挫、静谧的驾驶感受,并几乎可完全实现零油耗;而高速行驶时,以并联直驱为主,发动机在高效区间驱动,简化了能量传递环节,实现超高效率和超低油耗。“可油可电”的便利体验让您不再为了续航里程而焦虑,秦PLUS DM-i纯电续航里程可达120公里,综合续航可达1245公里(NEDC工况)。倘若秦PLUS DM-i处于亏电状态下,油耗仍可低至3.8L/百公里(NEDC工况)。
为了更佳的用车便利性,比亚迪还为其提供交流慢充与直流快充两种充电方式,直流快充的充电倍率高达2C,电量从30%充到80%仅需30分钟;交流慢充为3.3kW/6.6kW,实现了充电场景的全覆盖。
然而DM-i车型的优势远不止于此,在出众的产品实力背后还另有相关福利政策的BUFF加持。其一,DM-i车型可享受全额的购置税减免;其二,该车型可上“绿牌”的福利政策也解决了用户限号限行的困扰,相信对于不少大城市的消费者来说极具诱惑力。
总而言之,搭载了DM-i超级混动的车型真正意义上实现了:超强动力,快人一步;超低油耗,劲省成本;电动操控,超级平顺;超级静谧,告别噪音;绿牌出行,畅行无忧。
Part4 DM-i超级混动重新定义PHEV
插电混动技术对于比亚迪、乃至是整个汽车行业,都有着至关重要的意义。在国内新能源补贴退坡和《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的背景下,明确将插电式混合动力(PHEV)作为新能源汽车发展技术路线。截至目前,比亚迪DM技术经过十余年进化,积累了大量经验和专利,DM车型累计销售超过42万辆,占中国市场插电式混动车型总销量的44%。若是放眼世界,例如汽车工业大国——德国,插电式混合动力车型的增长趋势现已超越了纯电动车型,这也足以印证了插混在国际上同为主流技术路线。
然而,比亚迪DM-i车型的“成功”与能打动消费者的价格也有着密不可分的关系,这必将归功于比亚迪一直推崇的垂直整合思路与背后强大的产业链。在DM-i的几项核心部件中,如:双电机的EHS电混系统、骁云-插混专用发动机、DM-i专用功率型刀片电池、整车控制系统、发动机控制系统、电机控制系统、电池管理系统等,都出自于比亚迪之手,因此成本得以控制。同时从侧面也展现出比亚迪强大的技术储备与研发实力。
不禁让人回想起王传福所说的一番话:DM-i超级混动是比亚迪厚积薄发的力作,将扮演燃油汽车颠覆者的角色。它的出现,是汽车市场的一次“供给侧改革”,有能力改变中国汽车市场的消费结构,加速实现绿色出行的梦想。我们要让DM-i超级混动进入传统燃油车占绝对主导地位的细分市场,在红海中杀出一片蓝海。
结语:
自2003年比亚迪汽车正式成立后,在制造业深耕细作,不断创新发展。并响应国家号召,肩负企业责任与使命,为国家及人类社会可持续发展不断贡献力量。而DM-i超级混动技术也再次证明了王传福所述的一番话:用技术创新满足人民群众对美好生活的向往。DM-i超级混动凭借着“快、省、静、顺、绿”这五大优势,使之DM-i超级混动车型不仅加速推进新能源领域的发展,提供更为出色的出行载体,并与人民、国家、世界共同“向新而行”。