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详解长安蓝鲸iDD混动系统

发布日期:浏览量:2452

导读:2022年3月10日首款搭载「长安蓝鲸iDD混动系统」的车型「长安UNI-K iDD」正式上市,该车型定位于中型SUV,售价为17.69万至19.29万元。今天我们来浅谈一下「长安蓝鲸iDD混动系统」。

四大特点:一个明确的定位

首款搭载长安蓝鲸iDD混动系统的车型,长安UNI-K iDD

上市发布会上长安汽车再次重申了「长安蓝鲸iDD混动系统」的定位——『全域高效的电气平台』,其具备『全温域』、『全速域』、『全场域』和『全时域』四大特点。

全温域

发布会现场长安UNI-K iDD完成了体现全温域的测试

为了体现「长安UNI-K iDD」的『全温域』特性,在发布会现场,「长安UNI-K iDD」成功地完成了极寒和极热的挑战,官方表示长安汽车给该车的「电池」上了『双保险』,即是在极寒条件下,可以通过「PTC」进行电加热与「发动机」水温热能传导,来确保「电池」温度始终处于正常工作区间,在电量条件满足的情况下,还能够手动开启『电池预加热功能』;而在极热条件下,「电池」则通过「水冷循环」和「风扇」加速散热,让「电池」始终处在大放电功率的工作区间,从而确保车辆可以在零下35℃至55℃环境温度区间,始终拥有稳定的性能;

全场域

长安UNI-K iDD

而为了打造全场景的用车体验,「长安UNI-K iDD」搭载30.74kWh大容量PHEV「电池」, NEDC工况下纯电续航里程为130km,满足上下班通勤的需求。此外,油电综合续航里程达到1100km,满足长距离经济出行需求;

全速域

长安UNI-K iDD搭载的蓝鲸NE1.5T混动专用发动机官方介绍图

官方称该车搭载了采用「米勒循环」技术的「蓝鲸NE1.5T混动专用发动机」,其一大特点就是优化了「发动机」前端「轮系」,减轻了整体的重量,这与比亚迪的「骁云发动机」相同。

长安UNI-K iDD上搭载的蓝鲸NE1.5T混动专用发动机媒体实拍图

而「长安UNI-K iDD」搭载的「发动机」代号为『JL463ZQ6』,实际最大功率为122kW,最大扭矩为255 N·m,使得该车的最高车速可达200km/h。配合之后我们要详解的「蓝鲸电驱变速器」,在确保低油耗的情况下,同时满足在城市起步、高速超车等动力需求较大情况下,也能保持充沛的动力;

全时域

长安UNI-K iDD支持全动力OTA升级

「长安UNI-K iDD」的系统可实现24小时全天候「电池」安全监控,实现智能、远程全动力OTA升级。

四大组件:一套以混动为核心的产品逻辑

看完了新车「长安UNI-K iDD」,接下来我们结合2021年6月的重庆车展上,长安汽车对「长安蓝鲸iDD混动系统」技术讲解,一起来看看这套系统是如何做到以上提到的四大特点。

长安蓝鲸iDD混动系统在蓝鲸动力中的战略意义

首先,我们可以从长安汽车对「长安蓝鲸iDD混动系统」的战略重视程度中看出,其在整套「蓝鲸动力平台」中稳占『C位』,无论是「蓝鲸发动机平台」还是「蓝鲸变速器平台」都是围绕着「长安蓝鲸iDD混动系统」进行研发。故此,「长安蓝鲸iDD混动系统」主要由「蓝鲸NE发动机」、「蓝鲸混动变速器」、「PHEV电池」和「智慧控制系统」四大组件构成。

蓝鲸NE发动机:实现45%的热效率

蓝鲸NE发动机官方示意图

目前「蓝鲸NE发动机」采用了「AGILE敏捷高效燃烧系统」(高压直喷技术)、「智能热管理系统」、「米勒循环」、「智能润滑系统」等一系列技术。但这些技术显然无法将热效率拉升到「混动专用发动机」的一梯队,所以,长安汽车官方宣传称,在未来的5年内会将「可变气门升程」、「可变截面电子涡轮增压」等一系列技术加入到新款的「蓝鲸NE发动机」中,实现45%热效率。

蓝鲸电驱变速器:最高传递效率达到97%

蓝鲸电驱变速器的关键技术

根据长安汽车的介绍「蓝鲸电驱变速器」将拥有4项核心技术:「高压液压系统」、「电子双泵技术」、「S-winding绕组技术」和「三离合器集成技术」。整套变速器可实现电驱动综合效率90%、「电机控制器」最高效率超过98.5%、「电机」功率密度达到10kW/kg、「液压系统」压力60bar。官方数据显示,整套「蓝鲸iDD混动系统」最高传递效率达到97%,系统综合扭矩最大可达590N·m,实现0-100km/h加速6s,极速200km/h。

蓝鲸电驱变速器官方示意图

由于官方没有透露过多「蓝鲸电驱变速器」结构的信息资料,不过,通过其『四项核心技术』中的「三离合器集成技术」以及「长安UNI-K iDD」试驾活动中的结构讲解,初步判断「蓝鲸电驱变速器」为「同轴串联式」的「P2电机架构」:

同轴串联式P2电机架构示意图(仅供参考)

1. 「P2电机」与「发动机」同在「输入轴」上,通过「离合器C1」进行「发动机」与「蓝鲸电驱变速器」的耦合/解耦控制;

2. 「蓝鲸电驱变速器」由「P2电机」和6速湿式「双离合变速器」组成;

3. 整套系统一共拥有3组「离合器」,即是控制「发动机」介入的一套「离合器」,以及「双离合变速器」中的两套。

我将其工作模式归纳为5种:纯电模式、混动模式、发动机直驱模式、动能回收模式和充电模式。

纯电模式:「发动机」不参与工作,「电池」带动「P2电机」,纯电驱动,适用于城市路况;

混动模式:遇到急加速时,「发动机」输出拉满,「P2电机」作为「动力增强器」提供更多的功率,经「双离合变速器」调整,将动力最终输出至「车轮」,整套系统串联驱动。

发动机直驱模式:控制「发动机」介入的「离合器C1」耦合,此时可以将整车看做一辆传统的燃油汽车。

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充电模式:「蓝鲸电驱变速器」有两条用于充电的逻辑——驱动充电和怠速充电。

1. 驱动充电:由于「P2电机」直接套在「双离合变速器」的「输入轴」,故此,当「发动机」在驱动时,带动「P2电机」,从而为「电池」补能;

2. 怠速充电:车辆停止时,「发动机」继续运转,带动「P2电机」,从而为「电池」充电。

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动能回收模式:而动能回收时,同样分为两种——轮端回收和系统回收。

1. 轮端回收:即是直接将制动时,轮端的动能通过「P2电机」进行回收;

2. 系统回收:同时也可以将「发动机」怠速运转时多余的进行能量回收,不过,这一点仅是通过官方资料的解读,对这种回收模式,我仍然存在一定的疑问。以后我会详解我的疑问在哪里。

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长安蓝鲸iDD混动系统工作原理(动图,仅供参考)

说实话,「长安UNI-K iDD」上的这套「蓝鲸电驱系统」让我有些吃惊,为什么这么说?下一节我们展开聊,先聊另两个组件。

PHEV电池:大容量,高安全

长安蓝鲸iDD混动系统示意图

通过官方给到的「电池」介绍,我将其归纳为3个特点:

1. 大容量:「长安UNI-K iDD」搭载容量为30.7kWh的「电池」,理论纯电最高续航里程130km,属于目前主流配置;

2. 高安全:符合「IP68」防尘防水规格,并配备了全天候不间断「电池热失控监控系统」,比如在无人驻车的情况下,系统仍会持续保持监控「电池」的情况,若发生「电池」的「热失控」,系统会向用户发消息。而在行车是发生「热失控」时,能保证30分钟内不会出现明火,高于国标『5分钟不能出现明火』的要求;

3. 交直流双快充:全系车型标配6.6kW的「交流快充」,而常规的「直流快充」可在30分钟内将电量从30%充至80%,同时具备对外放电功能,功率为3.3kW。

长安蓝鲸iDD混动系统的PHEV电池示意图

大容量「电池」算是目前国内PHEV车型的标配,「蓝鲸iDD混动系统」的「电池」也没有拉下。此外,长安汽车在「电池」的安全方面也下了一番功夫。而标配的「交流快充」比较良心,只是「直流快充」的效率似乎还有待提升。

智慧控制系统:智能的动力控制系统

智慧控制系统两大目标

最后一部分则是「蓝鲸iDD混动系统」的「智慧控制系统」,官方宣称该系统可保证「发动机」、「电驱变速器」、「电池」协同工作在最优区域内,馈电状态节油效果超过40%,同时还可实现动力属性的自定义,让用户通过调整动力参数智能组合驾驶风格。

长安UNI-K iDD搭载长安蓝鲸iDD混动系统的参数(仅供参考)

关于「长安UNI-K iDD」的更多内容,还有待我们拿到现车后才能给出给更多的技术和体验解读,请关注我的专栏哦~~

多种可能性:P2电机架构的潜能

好了,来回收此前留下的问题,之所以「长安UNI-K iDD」上的这套「蓝鲸电驱系统」让我有些吃惊,有两个原因:

1. 这套来自传统OME提供的解决方案,虽然成熟,但不先进;

2. 目前自主平台的主流混动系统解决方案是双电机「DHT」方案,「蓝鲸电驱系统」却是逆流而上,选择了单电机的方案,实属另类。

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两大模式,四种工况进行发电

我们先来说说目前「长安UNI-K iDD」搭载的这套「蓝鲸电驱系统」有些什么特点。不知道大家是否会好奇「蓝鲸电驱系统」为什么有4种工况在利用「P2电机」进行发电?

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奥迪P2电机架构原理(动图)

其实与「蓝鲸电驱系统」此前专栏中提到奥迪的「P2电机架构」架构十分相似,但这种只有一个「电机」的串联结构,「P2电机」既要负责驱动,同时还要兼顾发电,其「保电能力」就成为整套系统最大的难点。故此,「蓝鲸电驱系统」才会安排「P2电机」在驱动时充电,在怠速时充电。而在动能回收时,通过轮端和整套动力系统最大可能地将动能进行回收。如何控制「P2电机」的工作状态,同样也成为了一大难题。

奥迪A3 Sportback e-tron(2017)的混动系统结构示意图

此外,由于「P2电机」的加入,还需要对「双离合变速器」重新进行控制逻辑标定,这为本来就不占平顺性优势的「双离合变速器」带来了严峻的考验。若标定不恰当,就容易发生升/降档迟滞和换挡顿挫的可能,以上提到的这些,都是「蓝鲸iDD混动系统」面临的重大挑战,也是这套系统结构上不先进的体验。

P2电机直接套在变速器输入轴上

P2电机通过传动带或齿轮传动与变速器输入轴连接

P2电机连接减速齿轮,配合P1电机

好在「P2电机架构」拥有很大的潜力,比如可以将「P2电机」通过「传动带」或「传动齿轮」与「变速器」进行连接;甚至可以配合其他位置的「电机」进行混搭,实现并联式「P2电机架构」。而且,业内也不乏一批拥有成熟技术的Tier1供应商,所以,从实际装车的情况来看,应该没有什么问题。

曾经的『三擎四驱E动力系统』

其实,长安汽车也(曾)有一套『三擎四驱』的混动系统,那就是2018年9月首发在「长安CS75 PHEV」上的『三擎四驱E动力系统』,之所以会印象如此深刻可能是因为这几点:

2018年前来上海踢馆的长安CS75 PHEV

1. 不同于『香格里拉计划』发布会上长安汽车首款PHEV车型(「逸动PHEV」)上用的混动架构,在2018年这个关键的时间节点,推出了(官宣)自研的『三擎四驱E动力系统』,可谓是『天时』;

2. 「长安CS75 PHEV」的发布会放在了『上海1862老船厂』,来到上汽荣威的主场『踢馆』,可谓是『地利』;

3. 将『三擎四驱E动力系统』按在「长安CS75」车型上,使得这款PHEV车型具备起量的优势,可谓是『人和』。

而追溯这套混动系统技术根源,那就还要倒退2年,回到2016年北京车展,从当时车展的实拍图片我们可以很清楚地看到这套『三擎四驱E动力系统』的组成:

长安CS75 PHEV所搭载的混动系统(前桥端)示意图

前桥混动总成:即由「发动机」、「P1电机」(ISG发电机)和「P3电机」(驱动电机)构成,只是「电控系统」的集成度有待提升;

长安CS75 PHEV所搭载的混动系统(后桥端)示意图

后桥纯电驱动总成:自带独立「电控单元」的「P4电机」动力总成。

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平行轴布局的混动专用变速器工作原理示意图

前桥的混动总成,我们在此前的内容中详解过,主要偏向『日系省油』的风格,让人联想起「本田i-MMD混动系统」和「比亚迪DM-i混动系统」。

长安CS75 PHEV(2018款)混动系统结构解读示意图

而加入后桥的「P4电机」后,其基本结构就与目前「长城柠檬DHT混动系统」相似(注意:不是『相同』)。故此,整套混动系统的基本逻辑是:

1. 前桥混动总成兼顾燃油经济性,「P3电机」纯电驱动为主,「P1电机」负责补电,「发动机」主要负责增程和巡航;

2. 后桥纯电驱总成则是兼顾性能,「发动机」+「P3电机」+「P4电机」构成『三擎四驱』的性能模式,在急加速时提供澎湃动力,同时具备更大的扭矩。

同为『三擎四驱』但有所不同

这里岔开提一句「长安CS75 PHEV」(2018款)上的这套『三擎四驱』与当时同期的「比亚迪唐DM」(2018款)的结构不同,「第三代DM混动系统」主要靠「发动机」前端的「BSG电机」(25kW的P0电机)保电,而拥有「ISG电机」(P1电机)的「长安CS75 PHEV」(2018款)理论保电能力更强,结构也更加复杂。

长安CS75 PHEV(2018)混动系统参数(仅供参考)

站在今天来看这套混动系统,我个人觉得最需要提升的整套混动总成的集成度,换言之就如目前大部分「DHT」会将「DCDC系统」和「电机控制器」整合在整个动力模块中,达到减小动力总成的体积、减少重量、提升传动效率等作用。可惜的是,目前「蓝鲸iDD混动系统」暂时没有用上这套混动结构(确切说是这套系统的优化版)。

我似乎悟了!

《离骚》有云:路漫漫其修远兮,吾将上下而求索。

两种不同类型的混动技术路线

若要追溯长安汽车在混动技术方面的探索,大致可以从2012年开始,晃眼亦是十余载,长安汽车似乎仍在各种混动技术路线的漫漫长路上,上下而求索。不知道长安汽车在与蔚来汽车、比亚迪汽车、华为和宁德时代等,各种同业、异业的探索合作后,是否仍能保持着当年通往『香格里拉』的初心。最后,就在我初步梳理完「长安蓝鲸iDD混动系统」时,脑中忽然有了一个大胆的猜想:拥有军械制造背景的长安汽车,是不是正在酝酿混动的『双平台战略』呢?

来源:电动邦

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