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技术 | 当汽车进入科技竞赛 比亚迪DM3技术浅析

2019-08-10来源:小萌情感小站


汽车产业,作为一个重工业产业,百年以来,技术一直是汽车行业进化、发展的源头。然而随着汽车产品向着电气化、智能化方向发展,原本的工业技术竞争开始渐渐向科学技术竞赛演变,尤其是在新能源汽车上,电池技术、电控技术等等,这些技术水平的高低不仅能决定车企在行业中的地位,更是展现车企对于用户负责的态度。


活动当天试驾的全新一代秦 Pro DM

目前,由于部分技术仍存在瓶颈,导致用户对于 BEV 纯电动车仍处在观望的态度上。相比之下,混合动力汽车(HEV)发展神速,目前已经受到用户的广泛喜爱。提到了混合动力汽车就不能不提到比亚迪。作为国内新能源汽车的先行者,比亚迪多年来扎根技术研究,深入探寻混合动力与纯电动力汽车的技术壁垒,努力创新,实现突破。

据相关数据统计显示,自2017年国家启动“双积分”政策以来,比亚迪所获得的积分总额已经超过22万分,在目前国内的新能源汽车企业当中处于绝对领跑地位。

另有数据显示,2018年1~11月份,国内插混车型的总销量达到了23.86万辆,而在这其中,有10.79万辆插混产品来自比亚迪,占据了国内该市场的绝对主导地位。显然,这样的成绩是与比亚迪多年来在技术上的深耕所不可分割的。

12月中旬,比亚迪在北京举行了第三代 DM 技术的媒体沟通会,会上,比亚迪汽车产品规划及汽车新技术研究院院长杨冬生表示:“经过近20年的技术积累,比亚迪已掌握了新能源汽车领域众多核心技术,通过不断的创新和迭代,引领新能源汽车各项性能不断向新。在插混领域,比亚迪自主研发的 DM3混动技术,凭借强大的研发实力和技术突破,将带给消费者带来更加极致的用车体验”。


比亚迪汽车产品规划及汽车新技术研究院院长 杨冬生

什么是比亚迪DM技术?

看到这里,你或许会问,什么是比亚迪 DM 技术呢?DM,是 DualMode 的缩写,可简单的翻译成“双模”。如果将纯电动简称为 EV,混合动力简称为 HEV,则比亚迪 DM 电动汽车是 EV+HEV,简言之就是可充电的混合动力电动汽车。

十年前,比亚迪首次发布了第一代 DM 技术,当时便预言道,这种系统将会取代油电混系统,成为世界上最主流的新能源汽车系统。第一代 DM 技术最大的亮点在于使用了双电机串并联架构,该驱动系统状态切换较少,但具备极佳的动力输出平顺性。

五年后,比亚迪再次升级了 DM 技术,第二代 DM 技术应运而生,基于多速 DCT 打造并联结构,系统复杂程度高,相应可实现的动能模式更多。

十年之后,经过磨砺,比亚迪第三代 DM 技术诞生。第三代 DM 技术在保留上代优势的同时,加入全新的高功率、高电压 BSG 电机,形成业界最先进的 P0+P3+P4动力架构,把动力性、系统效率、平顺性以及功能拓展都提升到了一个全新高度。

也正是凭借比亚迪第三代 DM 技术(以下简称 DM3技术),今年比亚迪推出的全新一代唐 DM 以及秦 Pro DM 都为用户带来了截然不同的全新体验,比如,全新一代唐 DM 可实现百公里加速4.3秒、全新一代秦 Pro DM 百公里最低油耗仅为1升。活动现场,笔者也亲身体验了这种升级带来的快感。


DM3系统架构

浅析比亚迪 DM3技术

究竟比亚迪 DM3技术是如何实现车辆性能全面提升的呢?笔者将 DM3技术的提升归纳为:三大技术管理体系、两大技术支持、四大提升以及三大升级。下面,笔者针对每一项详细为大家解读一下:

三大技术管理体系

比亚迪 DM3技术采用了全新的系统架构,通过对扭矩管理、能量管理、热管理三大技术体系的全面优化,实现了卓越的性能提升。

  • 扭矩管理:结合整车动力学模型以及 BSG 架构,DM3技术实现了发动机与电机扭矩分配的精准控制。

  • 能量管理:利用先进的能量流测试平台及数字化仿真平台,并通过大量的多工况实车测试,让整车能量流控制得到了更加精准的优化。

  • 热管理:利用3D 仿真技术,对 DM3系统的高温冷却、低温冷却、电机电控冷却、电池热管理、空调等5大系统都进行了升级优化,实现了更加高效的动力表现。

得益于比亚迪自主研发的高压大功率 IGBT 模块,改善车内功率变流装置的表现,大幅提升了整车的电气性能,助力三大技术管理体系优化升级。

两大技术支撑

说道两大技术支撑,那边是从电机高效性与电机快速响应两大方面进行技术革新,进而提供更好的支撑。

电机高效性:

  • 驱动电机:DM3系统中的驱动电机最高转速达到15,000rpm,电机功率密度提升12.5%,最高效率高达97%,相比发动机30%-40%的效率,效率提升2.5倍!

  • BSG电机:比亚迪 DM3新增的 BSG 电机兼顾启动、发电功能。该 BSG 电机的电压范围为360V至518V,最大功率25kW,与发动机的减速比为2.5:1,发动机和 BSG 电机可以长期处于高效转速区间,减少了能量的损耗,使得搭载 DM3的车辆发电系统总效率最高达到87%,相比上一代提高比率为21%。

电机快速响应:

  • 驱动电机:DM3技术采用了比亚迪第三代永磁同步电机,动力响应速度快至20毫秒,仅为燃油发动机响应时间的十分之一,在车祸发生的600毫秒内,可获得30次调整机会,带来更极致的动力输出、更精准的扭矩控制、更安全的驾驶体验。


全新一代唐 DM最快破百加速4.3秒

四大提升

四大提升主要是指:动力性提升、平顺性提升、经济性提升以及 NVH 优化提升。

  • 动力性提升

DM3技术主要从发动机、电动机、混动变速器、整车动力学模型优化几个方面提升车辆动力性。

1.对发动机的增压器匹配、ECM 控制策略和冷却系统进行优化,提升低速扭矩、响应性和稳定性;

2.通过对前、后驱动的电驱系统、散热、电磁性能优化,提升峰值扭矩和功率,提高电机的输出能力;

3.通过系统变形仿真、齿轮箱动力学仿真并结合大量测试,提升混动变速器承载能力;

4.通过整车动力学模型仿真并结合大量测试,提升单体引擎性能,让整套动力系统爆发最强动力

  • 平顺性提升

由于 BSG 电机的加入,车辆在启停、怠速、换挡、加速等方面平顺性得到极大改善。BSG电机可提前拉升发动机转速,在启动时越过发动机低速抖动区间再点火,显著改善了自动启停时的平顺性。而在升降挡过程中,BSG 电机也将主动控制发动机转速,使其与车速、挡位相对应,改善行驶中换挡平顺性。

比亚迪还运用国际先进的调试测试设备,对动力系统进行不断测试与调校,实现整车平顺性指标大幅提升。

  • 经济性提升

得益于 BSG 电机的大功率及与发动机更为合理的减速比, 车辆低效区间油耗得到有效降低,并且 DM3技术通过对发动机、驱动电机、混动变速器、控制策略及系统架构等多方面的优化,减小机械摩擦、改善物理结构、优化档位变换,统筹多控制单元,实现A状态电耗优化8%,B状态油耗优化15%,综合油耗优化11%。

  • NVH优化提升

通过建立先进实验室,利用先进测试技术,从仿真分析到试验验证,对近150项 NVH 项目进行全方位、多路径优化,制定出领先行业同级别车型的高水平总 NVH 标准。

三大升级

三大升级指的是热管理、充电功率以及 OTA 自进化三大升级

  • 热管理升级

DM3技术在电池热管理、整车热管理方面进行优化。经过单体、电池包仿真实验,开展高效电池热管理系统级仿真优化,实现全气候工况下,整车的超长续航与超强耐久性;

通过高温冷却、低温冷却、电机电控冷却、电池热管理、空调五大系统,从系统架构及热管理策略实现全面优化。

  • 充电功率升级

DM3系统中车载充电机 OBC 功率提升翻倍,由上一代3.3kW提升至6.6kW,充电速度提升一倍,充电时间缩短至4小时。

  • OTA自进化

基于全球首创的汽车智能开放平台——DiLink 智能网联系统,DM3还可以实现 OTA 远程升级,具备智能自进化能力,为用户体验带来无限可能。


比亚迪全新一代唐 DM 具备全时电四驱,成为同级性能标杆

五大驾驶模式,更多选择、更多体验

凭借上述技术提升,DM3技术可以为产品带来更多优质的体验,比如,由于全新的三大架构,使得采用 DM3技术的车辆可为用户提供五大驾驶模式,总有一种会符合你的驾驶习惯。

模式1:EV 纯电四驱模式

第三代 DM 技术的 EV 纯电驱动模式,没有速度限制,在全工况下都可以使用。

该模式下发动机停止工作,仅由前后电机驱动,目前搭载第三代 DM 技术的最强车型的纯电最大功率290kW,最大扭矩630N·m,动力强悍,并且可实现零排放。

模式2:HEV 并联驱动模式

得益于第三代 DM 技术,相关车型的前后电机和2.0T 发动机在该模式下将会“三擎合力”,制造出441kW 最大输出功率和950N·m 最大扭矩,实现最快4.3秒的百公里加速时间,动力性能直逼百万级超跑阵营。

模式3:串联驱动模式

HEV 串联模式也就是“增程式混合动力”。该模式下,车辆保电能力更强、行驶更平稳。

全新 BSG 电机让前驱动电机不用承担过重的发电任务,在低速状态下,  BSG 电机快速发电,效率优于前电机发电模式。同时在低速行驶时可提供无冲击感的行驶平顺性。

模式4:发动机驱动模式

发动机驱动模式解决了传统混动技术在高速巡航时油耗较高的问题。BSG 电机本身的高功率密度和高电压让发电效率大幅提升,且由于电能转化不再经过变速箱传动,不存在浪费。在不外接充电的情况下,可获得更快的自充电速度,减少燃油消耗。

模式5:能量回收模式

在硬件层面,由于采用高功率密度电机,电能的转化效率更高,保障能量回收效率。

经软件优化,制动和滑行状态的动能回收更充分,且让整个回收过程衔接流畅,消除顿挫感。

在活动现场,通过对全新一代唐 DM 与秦 Pro DM 的试驾,体验了这五种独特的驾驶模式,的确带来了全新的驾驶体验,但笔者更喜欢模式2,爽快的加速体验,可以在每一个路口甩开左右的车辆,那个感觉真的不一般。

技术赋能产品力,市场表现说明一切

无论是工业技术还是科学技术,技术的提升最终目的只有一个,提升产品力,为用户提供更加优质的体验。而如何证明一款产品是否成功呢?当然还是可以通过其市场表现来说明一些问题的。市场销售数据显示,全新一代唐上市以来月销持续过万,唐 DM 车型占据其中主要比例;全新一代秦 Pro 上市7天订单量破万,新能源品类亦成为消费者关注的明星。

当然,除了消费者的认可,比亚迪双模技术也受到了业界的高度赞誉,在2018中国(江苏)新能源汽车产业发展峰会上,国家新能源首席科学家欧阳明高院士特别提到比亚迪全新一代唐可以与世界上任何一家车企的新能源汽车技术相较量,代表目前电动汽车制造的最高水准。而就在不久前,德国著名汽车评测专家 Michael Specht(迈克尔·施佩西特)在试驾过全新一代唐 DM 之后,评价“比亚迪唐 DM,是让中国汽车从追赶变为超越的作品”。


活动现场的全新一代唐 DM 与全新一代秦 Pro DM

未来,汽车产业的竞争重点更会集中在科学技术上,至少目前来看,国产车企中,比亚迪无疑已经抢占的先机,毕竟从历史的角度来说,比亚迪创立以来就拥有深厚的科学底蕴,以科技推动产品创新也是比亚迪一直以来的理念。

明年,随着5G 网络的到来,车辆的联网能力、车辆的智能化程度等指标,都将成为未来汽车体验优化的主要因素,从全新一代唐 DM 与秦 Pro DM 身上,我们已经看到了比亚迪在这方面领先的优势,配合在诸如 DM3这类核心技术上的领先,相信比亚迪在未来会提供更多、更好、更优质的国产新能源汽车给用户,让国人对国货充满信心!


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