提车需等三个月?随着比亚迪发布关于 DM-i 车型交付不及时的“道歉公告”后,网友关于 DM-i 系统的讨论逐渐增多,也有了比较新的认知。
特别是销量方面,据悉搭载 DM-i 超级混动车型的订单已经超过了 10 万辆,所以在这个销量超预期的背后 DM-i 超级混动是如何做到的?它和本田的 iMMD 混动系统的区别在哪?
这一次 @ 小白同学就获得了走进比亚迪去了解 DM-i 背后的核心技术—— EHS 电混动系统的机会,所以接下来就来聊一聊这个 EHS 电混动系统。
一、 EHS 电混动结构及工作原理是什么?
首先,我们先来回顾一下什么是 EHS 电混动技术。
在结构组成方面, DM-i 平台的 EHS 电混系统集成了一个驱动电机、一个发电机、一块大电池、一个 E-CVT 和一个晓云 - 插混专用 1.5L 或 1.5Ti 发动机。
这也是首家为插电式混合动力车型开发专用发动机的车企。
作为 DM-i 系统的核心, EHS 电混系统采用了串并联架构的双电机结构,在驱动模式方面可实现 EV 纯电模式和 HEV 混动模式等不同的驱动方式。
- 当电量充足时,电池直接给前轮驱动电机供能驱动车辆;
- 当电量不足时,发动机介入,这个时候发动机除了负责驱动车辆外同时还会给电池充电;
- 高速超车或需要强劲动力时, HEV 并联模式,电机和发动机共同负责驱动车辆,加减速时系统切换为串联驱动;
- 高速巡航工况时,发动机直接驱动。
同时, EHS 电混系统能够对发动机、发电机驱动电机智能分配功率,让 DM-i 超级混动更多地在高效区工作。
所以, DM-i 平台的 EHS 混动系统在有电时就是纯电驱动、亏电时在 80% 左右工况下电机驱动、城市工况下几乎 100% 电机驱动,用网友总结的话就是 “ 低速部分增程,高速直驱,加速并联 ” 。
因此 DM-i 平台的 EHS 电混系统是一个以电为主的混动技术。
二、 EHS 电混动技术亮点在哪?
对于插电式混合动力系统的布局比亚迪走的是非常早的,早在 2008 年比亚迪就推出了第一款插电式混合动力车型—— F3DM 。
当时的 F3 DM 搭载的则是 DM1.0 系统,而 DM1.0 就采用了双电机串并联架构,所以可以说 DM-i 的 EHS 电混动系统算是 DM1.0 的传承。
在这个传承之下, EHS 电混动系统采用了机械减法。并且这间隔十三年,比亚迪在三电技术积累方面也都更先进,所以还是有很多不同的。
例如,相比于 DM1.0 的电机、电控分开布置的结构, DM-i 超级混动的 EHS 电混系统采用七合一高度集成化设计,将电机、电控、传动高度集成。这样做的好处就是;
- 总成质量降低:从 DM 1.0 的 176kg 降到现在的 136kg ;
- 最高转速的提升:从 DM1.0 的 6000r/min 提升至 16000r/min ;
- 峰值功率的提升:从 DM 1.0 的 50kW 提升至 160kW ;
- 功率密度的提升:从 DM1.0 的 7.6kW/L 提升至 44.3kW/L 。
除此之外,在电机方面 EHS 也采用了比较新的电机技术,例如;
- 扁线电机:电机采用发卡式设计,过流能力更强,性能更高。铜线截面更大,降低电阻,损耗更低,提升效率;
- 油冷技术:直接冷却热源,电机散热能力更强。
同时, EHS 电混系统的电控 IGBT 功率模块已经实现完全自主研发,在成本和性能方面都有了很好的兼顾。
三、与本田 i-MMD 相比有什么区别?
DM-i 超级混动和本田 i-MMD 有什么区别,这个问题应该是很多人都比较关心的。
首先从整体硬件结构方面,无论是比亚迪的 DM-i 平台的 EHS 电混系统还是本田的 i-MMD 系统,两种都是采用了一台发动机、一台发电机、一台驱动电机、一组大电池和一个 E-CVT 变速箱。
所以从整体系统结构组成来看两种动力系统所需的整体结构硬件是相同的。不过 DM-i 平台上用的发动机的热效率最高是做到了 43.04%,i-MMD 发动机热效率最高是 40.5%,所以在发动机热效率方面比亚迪更有优势。
在整体硬件结构相同的情况下,两种系统的工作逻辑也是基本相同,都是尽量不让发动机直接接入动力系统。
所以,你可以看到无论是比亚迪 DM-i 平台车型还是本田 i-MMD 系统车型,两种系统都具有纯电 EV 模式、 HEV 模式和发动机直驱模式以及动能回收。
但具体到工况模式介入时机方面两者可能会有所不同,本田 i-MMD 系统在发动机直驱方面会更少一点。
在城市工况中, iMMD 的发动机介入提供动力的比例为 2%-3% ,在高速工况下, iMMD 发动机参与动力的比例也只有 5%-6% 。相比之下, DM-i 平台的 EHS 电混系统的发动机介入会多一点。
其次,在 EHS 和 iMMD 系统的内部结构方面,DM-i 平台的 EHS 电混系统和本田 iMMD 系统的架构很相似,都是 P1+P3 电机布局,也都是双电机串并联架构。
不过,虽然架构相似但在结构布局方面还是有一点不同的, DM-i 超级混动采用平行轴布置,轴向尺寸更小,有利于整车布置;而本田的 i-MMD 系统采用同轴式布置,轴向尺寸大,电机造型更紧凑。
这样更紧凑的布局理论上是会有更好的空间来布局大尺寸功率的电机的。
所以单纯的从驱动形式和整体结构方面来看的话, DM-i 平台的 EHS 电混动系统和本田 iMMD 系统基本相同。
另外,在现阶段产品落地方面,比亚迪 DM-i 车型支持直流快充。这也是目前市面上不多的插电式混合动力车型支持直流快充的。
四、与丰田 THS 比有什么区别?
对比完本田 iMMD 系统之后,我们再来看一看 DM-i 平台的 EHS 电混动系统和丰田 THS 混动系统的区别。
同样是整体硬件结构层面, THS 系统同样是配备了一台发动机、一台发电机、一台驱动电机和一块电池和一个 E-CVT 。
整体硬件布局相同,但其实工作原理还是不同的。
THS 在这样的结构组成之下,它的 E-CVT 根本不是传统的变速箱,而是一个动力分离与融合的装置,主要工作并不是用于改变发动机传动比,而是控制分配着汽油发动机和两个电机之间的联合还是单独提供动力输出。
但它相对 iMMD 来说 THS 的 E-CVT 反而是具有传统变速箱改变传动比的能力。所以 THS 系统的优势是高速的时候燃油机不容易离开高效区
因此,这和比亚迪 DM-i 的 EHS 电混动系统以及本田 iMMD 系统有所不同。而且,这套系统之下,丰田 THS 是以油为主的混动。不同的工况下各种表现也不同,例如;
- 低速起步及行驶是纯电驱动
- 中高速行走,发动机在动力分离装置扭合下介入驱动,同时驱动电机发电,供应驱动电机辅助增强动力。此时油电合力驱动车轮,但动力电池不参与供电;
- 中高速行走,动力分离装置扭合下油电合力驱动车轮前进,此时如果汽油发动机驱动电机产生了多余的电量,则会充入动力电池中储存。但此时动力电池依然不参与输出电力;
- 急加速需要更强动力,在刚才油电合力驱动的情况下,电池加入提供电力驱动电机,达到最大放电功率,增强电机的动力输出。
因此,丰田的混动架构决定了发动机的能量输出会依靠内部 E-CVT 进行功率分流,不但要发电,还要驱动,所以油电转化效率理论上没有 DM-i 的 HES 电混系统和本田 iMMD 系统高。
所以不得不说比亚迪 EHS 电混系统的推出在一定程度上确实带来了很大的性价比,这也是搭载 DM-i 平台车型销量火爆的重要原因之一。
总结:抛开所谓的技术不谈, DM-i 平台的出现让消费者体在具有价格诱惑力的基础上有了很好的用车体验,平顺的加速、较低的油耗、纯电城市出行等等都在 DM-i 上出现。
所以落地到用户体验方面, DM-i 是没问题的,这也正是它销量火爆需要等车的重要原因之一。所以目前来看, DM-i 平台是成功的。