比亚迪插电混合技术到底怎么演进?


第一代:F3DM,这是最为经典的双模式车DM1 技术,一半是燃油,一半是电动,这是比亚迪的尝试,总体的数量在一定范围内就进行迭代进入第二代DM 技术。

第二代:秦、唐、宋的DM2,在充分发挥纯电的特性上,继续以P3和P3+P4 的架构为基础,增大电池围绕纯电的特性(从50 公里做到了80 公里和100 公里)做文章,主要的考虑点是围绕着加速特性,虽然这个阶段比亚迪的B 阶段油耗表现一般,但至少证明比亚迪第一阶段的冲刺是成功的,有了技术上的积累,比亚迪的秦、唐、宋在核心城市市场表现优异。

第三代:按照新的技术,这一代的DM3 技术较于DM2 新增了高压的BSG电机,通过优化控制策略和加增加BSG 电机提升硬件并行的改进,在B 阶段油耗、NVH 还有动力解耦去做文章,从工信部的油耗来看,有了很大的改善,对比来看这个改进和变化,是提高DM3 车型燃油经济性的关键设计。

图1 比亚迪的三代DM 技术

BSG电机的设计的主要的思路

原来的第二代DM2 用的是12V 的启动电机,沿用了原有的一套发动机的控制策略,某种程度上,比亚迪并没有在发动机上给整套混动系统有什么帮助。而现在来看,通过引入P0 的高压BSG 电机,可以有以下的效用:

a)提升发电效率

P3的系统是很难给电池保持电量的,原有的比亚迪的混动系统很大的缺点就是在于没办法让发动机很高效给电池充电。在引入P0 的BSG以后,总算是可以在之前的基础上有所改进,通过较为直接的耦合,来提高发电的效率。

在硬件构型上,原来的发电是很痛苦的事情,需要通过DCT 里面的多个档位,才能传递到电机上给电池补电,由于行车发电是和车轮耦合的,整体的效率点控制很难。

特意去开发了一个独立的原地发电,这个时候发动机还在颤抖的给电池充电。在加入了BSG 以后,根据比亚迪发布的资料,多了四个充电模式,主要是根据测试得到的工况,选择并同的发电路径。

b)兼顾启动、改善起步和行驶中换挡的平顺性当动力电池电量耗尽的时候,在混动状态下BSG电机,可以帮助发动机有效的控制,对于发动机来说,可以提高换挡的时候转速,提高扭矩的响应速度和减少冲击。

图2 有关BSG 控制策略的调整

严格来说,之前的比亚迪的技术能力主要在电动车这部分,这里通过改进,在发动机和变速箱上的策略调整,让它变为一台真正的混合动力车辆。这个也是工程意识上的改变,混动模式下,需要各个部分都进行努力才有好的结果采用数据突出第三代DM 技术中BSG 电机的优势。然后重点描述在混动状态时,BSG 电机加入,改善了发电效率和换挡时转速、扭矩的响应速度,减少了冲击。同时发动机能够在大部分时间工作于经济转速下,再次提高燃油经济性。这个B 阶段油耗的下降,主要源于发动机的高效工作区时间段的占比提升,还有发动机停机的时间占比。

图3 BSG 对发动机的一些影响

在原有的构型基础上,通过加入BSG 电机还是一种现实可行的方案,在并联低度混合式不单轰并联中度混合式车型工况下,BSG电机能给整个系统带来一定的帮助,使得系统的B 阶段的油耗有了一定的降幅。

图4 BSG 的加入和位置

小结:

比亚迪这一代DM3 的动力总成技术改变,在物理结构上加入BSG 电机,全新的BSG 电机,并仅改善了原有插混动力架构的并足之处,也为未来插混技术的发展提供了一个更为有效的解决方案。硬件和提升,配合软件方面多种策略优化,使得搭载车型油耗进一步下降,并且保持了原有动力特性。

图片来源/汽车电子设计

文章参考/汽车电子设计