e550混動(dòng)技術(shù)概覽

2021年，榮威e550（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）在上海的銷(xiāo)量達(dá)到1.17萬(wàn)輛，超過(guò)了同地區(qū)同級(jí)別暢銷(xiāo)車(chē)朗逸（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）。不可否認(rèn)，上海新能源牌照的誘惑讓很多消費(fèi)者“不得不”選擇新能源汽車(chē)，但為什么選擇e550呢？除了政策關(guān)懷，這款車(chē)還有什么特別值得體驗(yàn)的亮點(diǎn)嗎？答案是肯定的，而且還不少！SAIC自研混動(dòng)技術(shù)使用的電驅(qū)變速箱EDU屬于行業(yè)內(nèi)獨(dú)家技術(shù)，下面就和感興趣的朋友一起看看吧。

■榮威e550混合動(dòng)力技術(shù)概述

SAIC混合戰(zhàn)略發(fā)展的特點(diǎn)之一是注重自主研發(fā)。自主研發(fā)并掌握電池、電控、電驅(qū)動(dòng)方面的核心技術(shù)，包括電驅(qū)動(dòng)變速箱EDU、電池集成及電池管理系統(tǒng)BMS、完整的電控開(kāi)發(fā)體系。顯然，三言?xún)烧Z(yǔ)無(wú)法理解這個(gè)系統(tǒng)。我們主要以榮威e550為例，從電池和電驅(qū)動(dòng)兩個(gè)方面來(lái)看其混動(dòng)技術(shù)的特點(diǎn)。

榮威e550的混動(dòng)技術(shù)可以簡(jiǎn)單概括為“雙核、三核、八?！?，“雙核”意味著它既有汽油機(jī)，又有電動(dòng)機(jī)?！叭尽奔磁鋫?.5l VTI理工汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、ISG起動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)、TM牽引電機(jī)?！鞍四Ｊ健笔侵杆衅叻N駕駛和充電模式，有八種操作模式。根據(jù)廠(chǎng)家數(shù)據(jù)，該車(chē)最大續(xù)航里程為600公里，純電模式下綜合路況續(xù)航里程為60公里，綜合油耗為1.6L/100公里。

從輕動(dòng)力參數(shù)來(lái)看，e550與比亞迪秦等同級(jí)別車(chē)型相比不一定有什么優(yōu)勢(shì)。作為一款注重節(jié)能環(huán)保的汽車(chē)，e550顯然希望在節(jié)能方面有所建樹(shù)。E550擁有8種同級(jí)罕見(jiàn)的操作模式，面對(duì)不同的路況和車(chē)輛環(huán)境，都能自動(dòng)選擇合適的操作模式。下面的視頻可以更直觀(guān)的看到各種模式的區(qū)別。

更多精彩視頻，均在車(chē)載家庭視頻頻道。

除了上面提到的六種模式，e550還有一種發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。)和外部充電模式。請(qǐng)注意上述六種駕駛模式下電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的工作情況。接下來(lái)，我們可以通過(guò)拆解EDU，了解EDU根據(jù)不同駕駛模式的工作原理。

■edu電力驅(qū)動(dòng)齒輪箱

從擋把上看，e550的變速箱類(lèi)似于普通自動(dòng)變速箱車(chē)型，有“P、R、N、D”擋位，三種駕駛模式。但實(shí)際上，它的內(nèi)飾與一般的AT變速箱完全不同。除了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它還集成了兩個(gè)電機(jī)和兩個(gè)離合器。我們來(lái)看看它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

●電驅(qū)動(dòng)變速箱EDU結(jié)構(gòu)-雙核/雙齒輪/雙離合器

電驅(qū)動(dòng)變速箱EDU主要集成了兩個(gè)電機(jī)、兩個(gè)離合器和一套兩檔齒輪組，相當(dāng)于集成了動(dòng)力單元和傳動(dòng)單元?；靹?dòng)系統(tǒng)中的兩個(gè)電機(jī)都布置在這個(gè)變速箱中，整個(gè)單元重約115kg，體積較小，位于發(fā)動(dòng)機(jī)右側(cè)。

從這個(gè)示意圖中，我們可以看到EDU與發(fā)動(dòng)機(jī)和電池的連接關(guān)系。EDU被安排在發(fā)動(dòng)機(jī)的右側(cè)。發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)C1離合器與ISG電機(jī)和中間齒輪組連接。中間有兩個(gè)齒輪組，然后右邊是C2離合器和TM電機(jī)。同時(shí)，由于與發(fā)動(dòng)機(jī)連接的C1離合器設(shè)置為常開(kāi)，而與主電機(jī)TM連接的C2離合器設(shè)置為常閉，可見(jiàn)大部分動(dòng)力充足時(shí)系統(tǒng)往往以電機(jī)驅(qū)動(dòng)為主，只有在動(dòng)力較低或扭矩較大時(shí)才需要發(fā)動(dòng)機(jī)介入。這種設(shè)計(jì)更接近電動(dòng)汽車(chē)，減少發(fā)動(dòng)機(jī)干預(yù)有利于降低油耗。

EDU變速箱拆解

●液壓模塊——整個(gè)電驅(qū)動(dòng)變速箱的“控制機(jī)構(gòu)”

液壓模塊可以說(shuō)是整個(gè)電驅(qū)動(dòng)變速箱的“控制機(jī)構(gòu)”。換檔和兩個(gè)離合器的打開(kāi)/關(guān)閉需要通過(guò)液壓模塊提供的壓力來(lái)操作，其中液壓模塊集成的換檔撥叉直接換檔。

從示意圖中可以看出，液壓模塊實(shí)際上與變速箱中的齒輪組和離合器相連，所有部件都可以通過(guò)控制液壓來(lái)操作。

● ISG電機(jī)和C1離合器——發(fā)動(dòng)機(jī)的“好朋友”

ISG電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)C1離合器與齒輪組連接。在八種工況下，其實(shí)只有發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)和能量回收兩種模式是異步的，其他六種模式是“步調(diào)一致”的。因?yàn)镃1離合器總是開(kāi)著，ISG馬達(dá)和發(fā)動(dòng)機(jī)不能在純電動(dòng)模式下工作。

兩臺(tái)電機(jī)均為三相永磁同步電機(jī)，而ISG電機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩約為T(mén)M電機(jī)的一半，起輔助作用。當(dāng)車(chē)輛啟動(dòng)和怠速充電不需要大功率時(shí)，ISG電機(jī)工作。

● TM電機(jī)和C2離合器——?jiǎng)恿Α叭恕敝械闹髁?/p>

實(shí)際上，e550被設(shè)定為由電力驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電力充足時(shí)，由TM電機(jī)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)電力不足時(shí)，TM電機(jī)將持續(xù)工作，與發(fā)動(dòng)機(jī)一起為車(chē)輛提供動(dòng)力。

TM電機(jī)在結(jié)構(gòu)上與ISG電機(jī)基本相同，主要區(qū)別其實(shí)是體積更大，功率更高。兩者都是永磁同步電機(jī)。與DC電機(jī)或異步電機(jī)相比，永磁同步電機(jī)具有功率密度高、重量輕、體積小、可靠性好等優(yōu)點(diǎn)。它們也用于騰勢(shì)（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）、寶馬i3（查成交價(jià)|參配|優(yōu)惠政策）等車(chē)型。

其實(shí)C1和C2的離合器都是干式離合器，除了一個(gè)是常開(kāi)，一個(gè)是常閉之外，還有免維護(hù)、無(wú)阻力損失的優(yōu)點(diǎn)。正是通過(guò)控制這兩個(gè)離合器的通斷，變速箱實(shí)現(xiàn)了不同模式之間的切換。

●齒輪軸系統(tǒng)——簡(jiǎn)化復(fù)雜性。

別看前面說(shuō)的“雙核三核八?！钡母杏X(jué)，好像很復(fù)雜。說(shuō)到齒輪軸系，就簡(jiǎn)化了很多，只設(shè)置了兩個(gè)擋位，不同于豐田相當(dāng)于無(wú)級(jí)變速的E-CVT。兩個(gè)檔位增加了傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速范圍，使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可以控制在經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性可以進(jìn)一步優(yōu)化。拆下兩端的電機(jī)后，可以看到中間的齒輪組，可以分為三部分:輸入軸、同步器和差速器。

輸入軸上的兩個(gè)齒輪是該系統(tǒng)的特征。液壓模塊的撥叉用于換擋，根據(jù)不同工況選擇檔位，提高系統(tǒng)的動(dòng)力經(jīng)濟(jì)性。兩臺(tái)電機(jī)同軸布置，整個(gè)EDU可以將體積和重量控制到現(xiàn)在的狀態(tài)，這是EDU的一大亮點(diǎn)。

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)概述:

在電驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面，e550在軟件和硬件上都做出了與眾不同的設(shè)計(jì)。八種工作模式的設(shè)計(jì)可以更好的覆蓋日常用車(chē)情況，而且都是自動(dòng)切換，無(wú)需手動(dòng)選擇，具有很好的實(shí)用性和便利性。硬件方面，SAIC也另辟蹊徑，自主研發(fā)了集成兩個(gè)電機(jī)和兩個(gè)離合器的雙擋電驅(qū)變速箱EDU，堅(jiān)持原來(lái)的路線(xiàn)值得肯定。

電池系統(tǒng)簡(jiǎn)析■ 電池系統(tǒng)解析

●電池組介紹

制造商一直在宣傳他們的電池組符合IP67的設(shè)計(jì)要求。在拆解電池組之前，我們不妨先來(lái)看看SAIC最近做的一個(gè)小實(shí)驗(yàn)。為了展示電池包的防水性能，廠(chǎng)家將e550的整個(gè)電池包浸泡在魚(yú)缸里5天，魚(yú)就放在魚(yú)缸里養(yǎng)著。當(dāng)我們到達(dá)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，正好是第五天。是時(shí)候拿出電池“開(kāi)蓋檢查”了。

什么是IP67密封等級(jí)IP防護(hù)等級(jí)系統(tǒng)？它是由1906年成立的國(guó)際電工委員會(huì)起草的，根據(jù)電器的防塵防潮特性進(jìn)行分類(lèi)。目前布線(xiàn)行業(yè)最高等級(jí)為IP67。

雖然已經(jīng)浸泡了5天，但當(dāng)工程師通過(guò)電腦讀取電池組的信息時(shí)，系統(tǒng)仍然顯示正常，電池組內(nèi)的絕緣項(xiàng)目仍然正常，這意味著沒(méi)有水進(jìn)入電池組，電壓、電量等指標(biāo)也正常。接下來(lái)，打開(kāi)蓋子。

雖然這個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)并不能說(shuō)明這個(gè)電池組的防護(hù)等級(jí)很高，但至少可以說(shuō)明電動(dòng)車(chē)不一定怕水，即使整個(gè)電池都泡在水里，也不一定會(huì)漏電。

●電池類(lèi)型分析

目前，e550使用的電池來(lái)自磷酸亞鐵鋰。這種材料的優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定，安全性高，但能量密度低。未來(lái)e950將采用鎳鈷錳鋰電池，被越來(lái)越多的電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)商采用。它最大的優(yōu)點(diǎn)是能量密度高，但安全性不如磷酸亞鐵鋰，成本較高。SAIC工程師將通過(guò)優(yōu)化電池組和BMS的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)提高安全性。

能量密度高的電池可以在有限的空空間內(nèi)配備總?cè)萘扛蟮碾姵?，有利于?chē)輛續(xù)航和輕量化。同時(shí)，更輕的電池組有利于加速和制動(dòng)性能的優(yōu)化，增強(qiáng)了車(chē)輛的操控性。

在電池組造型方面，即將上市的e550和e950都將采用軟包電池，而純電動(dòng)汽車(chē)將采用方形硬殼電池。與方形硬殼電池相比，成本更高，但更容易集成，平臺(tái)更多。

●電池管理系統(tǒng)BMS——自主研發(fā)的嘗試

當(dāng)SAIC開(kāi)始制造新能源汽車(chē)時(shí)，它也采用了LG和A123等供應(yīng)商的BMS系統(tǒng)。從2021年開(kāi)始，SAIC開(kāi)始研發(fā)自己的BMS系統(tǒng)，2021年正式研發(fā)第一代產(chǎn)品。據(jù)工程師說(shuō)，BMS系統(tǒng)有兩個(gè)難點(diǎn)。一個(gè)是如何收集準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，這可以使系統(tǒng)更有效地工作。二是如何預(yù)測(cè)電池電量的變化，為車(chē)輛系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的參考值。

在數(shù)據(jù)收集方面，SAIC房舍管理處設(shè)立了兩個(gè)數(shù)據(jù)收集器，以確保數(shù)據(jù)收集的準(zhǔn)確性。同時(shí)，當(dāng)一個(gè)收集器出錯(cuò)時(shí)，另一個(gè)收集器可以保持整個(gè)系統(tǒng)工作。完善的數(shù)據(jù)采集設(shè)計(jì)也使得系統(tǒng)對(duì)敏感區(qū)域SOC的監(jiān)測(cè)精度達(dá)到1%，全量程精度達(dá)到3%，領(lǐng)先行業(yè)平均8%。

SAIC的天平技術(shù)也是一大亮點(diǎn)。電池平衡是BMS系統(tǒng)的一個(gè)重要功能，也可以理解為電池電量的平衡，因?yàn)殡姵亟M中每個(gè)電池單元的一致性不同，導(dǎo)致最小容量電池單元在充電時(shí)過(guò)充。放電導(dǎo)致最小容量電池過(guò)度放電；最終，最小電池容量衰減更嚴(yán)重，并進(jìn)入惡性循環(huán)。電池平衡的作用是保證電池在充放電過(guò)程中和充放電結(jié)束時(shí)的一致性。同行業(yè)中，當(dāng)很多廠(chǎng)商只專(zhuān)注于外部充電平衡時(shí)，SAIC的BMS已經(jīng)可以支持駕駛平衡/充電平衡/離線(xiàn)平衡，更有利于延長(zhǎng)電池壽命。

隨著未來(lái)BMS技術(shù)的發(fā)展，對(duì)平衡功能的要求也將從目前的被動(dòng)平衡提升到主動(dòng)平衡。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電流平衡操作就是對(duì)多個(gè)電池進(jìn)行放電，達(dá)到平衡電量的目的，這其實(shí)是一種電能的浪費(fèi)。主動(dòng)平衡可以將高功率的電池充電到低功率的電池，不會(huì)浪費(fèi)功率，效率更高。

總結(jié):

通過(guò)拆解SAIC的混動(dòng)系統(tǒng)，我們可以看到，SAIC在新能源汽車(chē)核心技術(shù)相關(guān)的電池和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，有自己獨(dú)立的研發(fā)技術(shù)。雖然都是第一代產(chǎn)品，但技術(shù)水平不遜于同級(jí)競(jìng)品，擁有專(zhuān)利的先進(jìn)技術(shù)也不少。其中，電驅(qū)動(dòng)變速箱EDU可以說(shuō)是一個(gè)創(chuàng)新的設(shè)計(jì)，雙電機(jī)兩擋變速箱在中國(guó)品牌新能源汽車(chē)中相當(dāng)特殊。

另外，看售價(jià)，e550售價(jià)24.88-25.98萬(wàn)，目前可以享受?chē)?guó)家和地方補(bǔ)貼。由于上海新的地方補(bǔ)貼尚未出臺(tái)，補(bǔ)貼金額無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算。據(jù)估計(jì)，所有補(bǔ)貼總計(jì)約75，000現(xiàn)金。買(mǎi)車(chē)的成本和買(mǎi)常規(guī)動(dòng)力的緊湊型車(chē)差別不大。同時(shí)，上海有新能源牌照確實(shí)很有吸引力。此外，它的混合動(dòng)力系統(tǒng)在節(jié)油方面有著天然的優(yōu)勢(shì)。應(yīng)該說(shuō)，對(duì)新能源汽車(chē)感興趣的朋友可以關(guān)注一下這款車(chē)型。