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新能源汽车技术20-比亚迪秦DM双模混动构造原理

导读: 相对DM一代技术,搭载车型会具备更强的动力性和更优的经济性。

    一、比亚迪秦双模混动车型动力系统组成

DM二代技术是比亚迪在DM一代技术(搭载于F3DM)基础上,整合目前比亚迪最先进技术:涡轮增压(Ti)发动机、DCT双离合器变速器、高转速电机、电机控制器集成、分布式电源管理 、动力电池进行开发的。在发动机、电机、电控、电池、电源管理等关键技术上都有了质的飞跃。相对DM一代技术,搭载车型会具备更强的动力性和更优的经济性。

搭载DM二代技术的首款车型是比亚迪秦,系统组成如下图所示。

DM二代技术特点如下:

(1)整车性能对电池依赖小,增加6速变速箱,对发动机工作区域调节能力更强。

(2)高转速电机、高电压方案,效率更优。

(3)有超强的动力性。

(4)高压系统损坏,车辆仍能正常行驶。

二、动力系统工作模式

1. EV纯电动模式

与DM一代相同,纯电动工作模式下,动力电池提供电能,供电机驱动车辆,可以满足各种工况行驶,如起步、倒车、怠速、急加速、匀速行驶等。(下图中绿色箭头表示能量及动力传递路径,下同。)

2. HEV稳定发电模式

当电量不足时,系统从EV模式自行切换到HEV模式,使用发动机驱动,在车辆以较稳定的速度行驶时,发动机输出的一部分扭矩会驱动电机进行发电,对动力电池进行充电。

3. HEV混动模式

当用户从EV模式切换到HEV模式后,车辆由发动机和电机共同驱动,实现了最佳的动力性,但仍能保证混合动力系统具有良好的经济性。

4. HEV燃油驱动模式

当电量不足或高压系统故障时,可单独使用发动机驱动,实现了高压系统的独立性。

5. 能量回馈工作模式

与DM一代一样,DM二代在车辆减速时,电机并将车辆需要降低的动能转化为电能储存在动力电池内,但DM二代的回馈效率比DM一代更高。

    三、系统工作模式切换

模式切换开关如下图所示,中控台上模式的模式选择旋钮可以手动选择开启EV纯电动模式以及HEV混合驱动模式。

(1)“EV-ECO”:EV按钮上的指示灯(绿色)亮表示在EV模式,MODE旋钮逆时针旋转,进入到ECO(经济)模式,在保证动力的情况下,最大限度节约电量;

(2)“EV-SPORT”:将MODE旋钮顺时针旋转,进入到SPORT(运动)模式,将保证较好的动力性能。

(3)“HEV-ECO”:HEV按钮上的指示灯(绿色)亮表示在HEV模式,MODE旋钮逆时针旋转,进入到ECO模式,此时为了保证较好的经济性,

①当电量大于20%时,将不会启动发动机;

②电量低于20%时,将自动启动发动机充电;

③直到SOC达到40%时,发动机自动停机,此后将一直按照①-②-③-①模式循环。

(4)“HEV-SPORT”:MODE旋钮顺时针旋转,进入到SPORT(运动)模式,发动机会一直工作,来保持最充沛的动力。

(5)EV自动切换为HEV:

①SOC≤5%;BMS允许放电功率≤15kw;坡度≥15% ;

②EV切换到HEV后,不再自动切换EV,之后发动机工作按HEV策略进行;

③SOC≥75%时,重新上电后切换到EV模式。

四、秦DM双模混动能量传递路线图

    五、秦DM双模混动车型驱动电动机

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机转化为电能存储)。

1. 电动机工作参数:

额定功率:40KW

最大功率:110KW

最大转速:12000(r/min)

最大扭距:250(N.m)

2. 电动机的特点:

交流永磁同步电机;

高密度、小型轻量化、高效率;

高可靠性、高耐久性、强适应性。

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