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【EHS和智电融合】比亚迪第五代DM技术简析(三)
文章

2024年5月28日,比亚迪第五代DM技术发布暨秦L DM-i、海豹06 DM-i发布会在西安举行。这次发布会最成功的传播就是“两个2”: 油耗开创“2”时代、NEDC综合续航高达2100公里。 第五代DM技术在动力架构、热管理架构、电子电气架构方面做了诸多创新优化。

本文是比亚迪第五代DM技术简析的第三篇,主要分析一下动力架构中的EHS电混系统,以及智电融合电子电气架构。

一、EHS电混系统

EHS电混系统包括发电机、驱动电机和传动系统。与第四代DM技术相比,第五代DM技术的EHS电混系统,工况效率从87.6%提升至92%,功率密度从65kW/L提升至75kW/L。

如何实现如此显著的提升? 比亚迪给出的答案是:

  • 高效“球+柱”轴承,大幅降低摩擦损耗
  • 高效离合器,减少拖曳损失
  • 双泵耦合,按需智能控油冷却;转子甩油智能控制。
  • 低粘度润滑油,提升效率
  • 电机分段磁钢工艺创新
  • 超薄硅钢片,增强电机爆发

二、智电融合电子电气架构

动力域控从第四代DM技术的四合一升级为第五代DM技术的七合一(VCU/双电控/升压DC/OBC/DCDC/PDU)。 通过提升集成度,实现了器件复用、功能复用,从而使得功率密度得以提升。

更有意思的是“三脑合一”。 第五代DM技术深度集成了VCU与两颗电机控制单元MEU,全球首家三脑合一,实现芯片算力大幅提升146%。如此一来,VCU与MEU之间的通讯速度就快了10倍。

你可能会有疑问:第四代DM技术也能顺利工作,那么第五代DM技术“三脑合一”的意义在哪里呢?

为回答这一问题,我们需要回到另一个经典话题:很多消费者认为增程混动(串联式混动构型)比串并联混动要好,原因是单档串并联混动系统有一个离合器,恐怕也会带来油车换档时的离合+变速箱带来的动力中断与顿挫体验!

这是一个巨大的误解!实际上串并联混动的离合器接合/断开过程,与燃油车是完全不同的!

油车换档为什么会有动力中断与顿挫体验?离合器断开时,唯一的动力源发动机使不上劲,那可不就是动力中断了;离合器再闭合时,两端存在较大转速差(可根据相邻档位比换算一下,大概在几百rpm的量级),通过「硬磨」才实现的转速同步 —— 转速差越大,同步过程就越长、产生顿挫感觉的概率就越大!

当然,可以通过发动机的转矩与转速控制,使得离合器接合之前的转速差尽可能小。

但这谈何容易?与电机的精准转矩控制相比,发动机的转矩控制精度并不高,简直是一个黑箱混沌系统 —— 这就意味着油车的动力中断与顿挫体验只能尽可能削弱,但不太可能完全消除。

串并联混动虽然也有离合器接合过程,但发动机并不是孤军奋战,它有发电机和驱动电机的协助!

如上图,离合器接合之前,充分发挥发电机快响应、精准稳定控制的转速调节特性,让发电机协助发动机把转速稳定在与车轮一致(二者相除为速比);离合器接合过程中,发电机帮发动机把转速给稳住,驱动电机补偿接合过程中的扭矩波动,从而尽可能实现「无换档、无离合」的体验。

从分析中可以发现,实现这一目标的关键在于插混专用发动机、发电机、驱动电机之间的协同工作。它们之间的通讯周期越短,工作的协同性就越好。

“三脑合一”之后,VCU与两颗电机控制单元MEU之间的CAN网络通讯,就升级成了芯片内的通讯,信息传输速度提升了10倍!那么自然而然地,发动机与发电机、驱动电机之间的配合也大大提升,向「无换档、无离合」的体验进一步靠拢!

总结

比亚迪第五代DM技术在EHS电混系统和智电融合电子电气架构上进行了突破性升级。EHS系统的工况效率从87.6%提升至92%,功率密度从65kW/L提升至75kW/L,得益于高效轴承、离合器优化、双泵耦合冷却等创新技术。

智电融合架构将动力域控从四合一升级为七合一,并首次实现“三脑合一”设计,芯片算力提升146%,通讯速度快10倍。此改进大幅增强了发动机、发电机和驱动电机的协同工作,使串并联混动系统接近“无换档、无离合”的平顺体验,进一步优化驾驶感受。

比亚迪通过技术创新和集成化设计,不仅提升了整车效率,还解决了传统混动系统的用户痛点,彰显了其在混动领域的领先地位。

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