從THS、i-MMD、DHT到DM-i 新能源車的混合動力系統(tǒng)都是如何工作的
在新能源汽車中,采用【混合動力】的車型占比很高,在動力電池能量密度、安全性和充電樁分布等問題解決之前,混合動力汽車無疑更具發(fā)展前景。需要注意的是,只有【插電混合動力】才能上綠牌,享受新能源汽車的各項優(yōu)惠政策。

顧名思義,【混合動力】就是比純電車型增加了一個燃油發(fā)動機,可以通過它直接驅動車輛或是給電池充電,而且還衍生出了理想汽車主打的【增程式動力系統(tǒng)】。


目前,【混合動力】的代表有豐田的THS混動系統(tǒng)、本田的i-MMD混動系統(tǒng),以及屬于我們自己的三大混合動力系統(tǒng)——比亞迪DM-i超級混動系統(tǒng)、長城DHT檸檬混動系統(tǒng)以及吉利雷神動力系統(tǒng)等。

雖然混合動力系統(tǒng)越來越多,但正所謂“萬變不離其宗”,大家的基本原理都是相通的,差異就是燃油發(fā)動機的性能,電動機的數(shù)量和位置、電能轉化效率,動力電池的能量(三元還是磷酸鐵鋰)以及電混系統(tǒng)等等。

一般來說,【混合動力】的電機可以安置在汽車動力結構的5個位置,分別為P0~P4。

其中P0又稱BSG電機,安裝在發(fā)動機前端。P0一般功率較小,不能獨立驅動車輛,通常作為發(fā)電機發(fā)電以及在換擋時強制調(diào)整發(fā)動機轉速減少換擋沖擊;P1又稱ISG電機,安裝在發(fā)動機后端,一般替代起動機并作為發(fā)電機,功率更大;P2位于變速箱輸入軸與離合器之間,電機功率可以做的比較大,可以通過變速箱變速直接驅動車輛實現(xiàn)純電行駛;P3位于變速箱之后,功率較大可以直接驅動車輛純電行駛;P4位于后橋上,功率較大可以驅動車輛純電行駛,與前驅車輛配合甚至可以實現(xiàn)電四驅。
比亞迪早在2008年就推出了世界上第一款量產(chǎn)的插電式混動汽車F3DM,其搭載了比亞迪自研的第一代DM1.0技術,與其理念相似的雪佛蘭Volt、歐寶Ampera和本田i-MMD都是2011年~2012年才上市。
第一代DM1.0技術非常經(jīng)典,比亞迪最新的DM-i技術,本質上也是采用了和DM1.0相同的DHT(混合動力專用變速器)P1+P3架構,只是憑借最新的技術解決了困擾DM1.0的幾個難題,成為了時下【混合動力】中的標桿之一。
實際上,現(xiàn)在最新款插電混合動力汽車所支持的主要工作模式,當年使用第一代DM1.0技術的比亞迪F3DM就都已經(jīng)實現(xiàn)了:
EV純電模式:發(fā)動機不啟動,離合器分離,M2電機由動力電池提供電能,單獨工作驅動車輛。

增程模式(HEV串聯(lián)驅動模式):發(fā)動機啟動,離合器分離,M1發(fā)電,M2驅動車輛,并且動力電池根據(jù)情況儲存多于的電量或者在急加速時提供額外的電量。

混動模式又可以細分為幾個狀態(tài):
巡航模式(發(fā)動機驅動模式):發(fā)動機啟動,M1不發(fā)電,離合器結合驅動車輛,M2不做功。

巡航發(fā)電模式:發(fā)動機啟動,M1發(fā)電給電池充電,離合器結合驅動車輛,M2不做功。

加速模式(HEV并聯(lián)驅動模式):發(fā)動機啟動,離合器結合,M1、M2電機做功,共同驅動車輛。

回收模式:離合器斷開,M2驅動電機回收動能。

這些模式是不是看起來非常眼熟?
隨后,比亞迪DM2.0采樣了基于P3電機為核心的離散式混動路線,后來的唐DM更是在P3的基礎上融入了P4后軸電機。比亞迪DM3.0則是對DM2.0的查漏補缺,通過加入了P0端的BSG電機補足了二代系統(tǒng)耗電量高和低電量下耗油高、動力弱的不足。
比亞迪最新的混動技術衍生出DM-i和DM-p,其中DM-i和早期的DM1.0很像,與上代DM3.0系統(tǒng)相比少了一個BSG電機和一套雙離合變速器和P4后驅電機;DM-p的組成與工作模式與DM-i基本相同,只是在 DM-i的基礎上增加了一個后置電機,適合追求極致性能。
DM-i混動系統(tǒng)包含如下五種經(jīng)典的工作模式:



總的來說,【混合動力】兼具燃油車和純電車的優(yōu)點,彌補了油耗過高,電池續(xù)航差,充電不方便等缺陷,是在動力電池技術取得突破前的平衡之道。
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