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从专利揭秘长城DHT混合动力系统

 辣笔小星 2021-03-06

很多朋友感兴趣刚刚发布的长城汽车柠檬混动DHT技术怎么样今天就让小星按照长城汽车的专利文献为大家解析一下柠檬混动DHT混动系统来一起详细的看个究竟。

一、 系统组成

刚刚发布的长城汽车柠檬混动DHT依托自主专利破了日系混动技术组成的专利壁垒。一方面柠檬混动DHT由高效率混动专用发动机、高集成度混动变速箱、高效混合动力电池以及高性能电驱动桥(搭载PHEV架构四驱车型)构成。其中,柠檬混动DHT所搭载的1.5T混动专用发动机以及驱动电机、动力电池和智能电控组成的专利三电系统来覆盖混合动力HEV和插电混动PHEV的不同动力需求

↑柠檬混动DHT发动机、电机和动力电池组成

柠檬混动DHT搭载的双电机混动专用变速箱采用高度集成式七合一(双电机+双电机控制器+DCDC+变速箱+PDU)构型设计。具有如下优势:

·高度集成:7合1高集成度紧凑设计,易于整车搭载布置

·高效率:定轴齿轮传动,最高传动效率≥97%

·平顺换挡:可实现无动力中断换挡,提升驾驶平顺性

·静谧NVH:电机定子低谐波绕组结构,转子三段斜极式,变速箱采用高齿轮重合度设计,NVH性能优异

·控制集成:驻车、换挡集成式设计,电子泵直接控制离合器,结构紧凑

↑柠檬混动DHT变速箱7合1设计

柠檬混动DHT采用双电机+两挡平行轴概念设计布局,基于全速域动力性经济性完美平衡的混动架构;三擎/四擎混动:两驱车型可实现发动机、驱动电机、发电机三擎共同驱动;四驱车型可实现发动机、驱动电机、发电机、高性能电驱动后桥四擎共同驱动。

↑柠檬混动DHT变速箱刨面图

具体来说,柠檬DHT电驱动系统3个平行齿轮组(发动机两档G2和G3,驱动电机TM单档G1)和对应的选档机构S1、发动机脱离离合器C1发电机电机GM驱动电机TM组成。

↑柠檬混动DHT搭载双电机混动专用变速箱

由如下专利长城柠檬DHT混动系统框图可见,其主要的功能为将发动机及GM发电机、TM驱动电机的动力经发动机两档变速齿轮动力电机单档变速齿轮输送至车轮。

长城柠檬DHT混动系统框图

二、 工作模式

柠檬混动DHT混动工作模式包括:根据系统负荷、驾驶意图、电池电量等因素,可分为纯电驱动模式、串联模式、一档直驱模式(低速巡航)、一档直驱模式(性能直驱)、二挡直驱模式(高速巡航)、能量回收模式。

柠檬混动DHT混动技术的三大优势

性能与效能兼顾

解决高速再加速痛点

全速域性能、效能优势

↑柠檬混动DHT混动工作模式

柠檬混动DHT混动技术的核心节油机理为发动机工作在高效工作点区域,发动机能量转化效率高;串联模式能量传递路径:发动机→发电机+电池→电机→轮胎,发动机与路面断开,最大限度优化发动机工作区间。高速工况采用经济直驱挡:高速工况,发动机直驱工作点会直接落在高效区域;与串联模式相比,能量传递效率会更高。高速大负荷工况采用动力直驱挡:高速大负荷工况(加速/爬坡/拖车等工况),采用高速直驱档发动机工作点超出外特性曲线。为实现高速爬坡等大负荷行驶的燃油效率,发动机采用动力直驱挡。

↑柠檬混动DHT混动技术凸显燃油经济性

三、 兼顾HEV与PHEV的动力电池

长城柠檬DHT自主研发双电机HEV架构,主打城市使用场景下的经济性,动力系统综合效率可达43-50%,百公里综合油耗可达4.6L。其中HEV电池特点包括:

高性能电芯:采用高功率低内阻电芯

大电量:电池电量1.8kWh

静音:采用先进静音风冷技术

强放电:放电功率70kW

↑柠檬混动DHT混合动力电池专利

柠檬混动DHT混合动力电池专利中电池模组的电压为48V,由26个单体电芯(2并联13串联)组成。壳体部分固定电池模组及电气部件。风道将外界冷风引入电池包内,对电芯进行散热,将各电芯温差控制在5摄氏度以内。有害气体排气通道10和有害气体排气管5将电池内发生的有毒有害气体导出车外,保证乘员的安全。电池控制单元5布置在电池模组侧面,监测电池状态,采集电池的电压、温度信号并对电气控制单元6中的继电器等进行控制。

PHEV 大容量高效能混合动力电池,可实现纯电续航里程200km。其中的秘密就是长城蜂巢CTP动力电池系统。

↑柠檬混动DHT插电混动PHEV电池架构

大电量PHEV电池的特点包括:

高能电芯:采用高能量密度/低内阻电芯

大电量:电量最高45kWh,续驶里程>200km

高度集成:采用CTP(Cell to Pack)技术,电池包能量密度≥160Wh/kg

强放电:放电功率246kW

智能温控:智能水冷温控系统

快速充电:支持11kW交流慢充和直流快充

综上所述,长城柠檬DHT电驱动系统通过自主开发的发动机两档齿轮组、动力电机单档齿轮组加双电机及对应离合器组成的混动专用变速箱,达到了多样的工作模式。柠檬混动DHT的动力电池技术则兼顾HEV混合动力车型和插电混动PHEV车型。经济性和动力性能的平衡以及广泛应用于不同车型特性,非常期待应用该DHT平台长城汽车新能源车型的市场表现

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