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深蓝汽车“原力”电动,狂在哪?

第七届中国汽车动力技术大会技术解析(二)

作者:小编 更新时间:2023-04-27 点击数:

“原力”,寓意着文明进化,万物和谐的科技原动力。深蓝汽车的原力电动技术,目标直截了当,就是要消除汽车电动化转型后的种种产品痛点,利用技术创新与升级提高用车场景覆盖度。

原力电动技术主要包含了以纯电平台为主的原力超集电驱技术,以及以增程平台为主的原力智能增程技术。两大平台技术优势互补,技术互通,可以有效覆盖不同人群不同场景下的需求,从效率、续航、体验等多方面超越竞品车型。

 

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原力超集电驱

在原力超集电驱中,主要以一个全球首创+五个“超级”的技术特征,覆盖240~800V超宽高压范围,深度围绕“高效”“静谧”“强劲动力”与“低温性能”进行技术开发。

 

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原力电驱最引以为傲的就是全球首创的微核高频脉冲加热技术。其中关键的原理围绕两个重要的特性:电机定子的“电感”特性,以及电池高频脉冲电流不析锂的特性,可以利用IGBT的快速开关,基于电驱激励原理,让控制电路的续流回路实现电流的回馈,进而在电机控制器高压输入端形成脉冲电流波形。简单来说,就是让功率模块反复开关,使得电机产生向电池输出超快的脉冲电流。因为电池会随着环境温度的下降,内阻不断的增大,因此这种脉冲电流作用在电池上时,就好比电池成为了一整块“热得快”,自身产生热量从而提升温度工作。一般的电池低温加热方式会使用热泵或者PTC加热,但是在超低温环境中热泵的工作效率非常有限,好比日常北方的用户家用热泵空调不制热一样。而相比于传统的PTC加热,减少了水套或者加热板向电池的换热损失,这种自加热的方法大幅度增加了加热效率,并且更加均匀,不会出现局部过热。在-30℃的环境中,电池温度每分钟可以提升4℃,动力性提升50%,充电时间缩短15%,全面改善了冬季用车困难的痛点。而利用特殊的控制方法,可以实现电池不析出锂结晶,从而保证了用电安全,电池内部不短路,杜绝热失控等灾难的发生。

 

超级集成,则是通过设计优化,提升整个平台的空间利用率,实现电驱系统的超级集成。除了机械结构上的集成,整个系统的控制中,例如热管理、EMC等,都会遵循整车优先的设计法则,尽量从大的系统中衡量设计的合理性,实现多模块的联合设计,而不是单一模块的独立设计。这一点在增程平台中也尤为重要,一个最为直观的例子就是发动机的余热热管理可以应用在电池、乘客舱等多个环节,系统的优化会带来数倍于单一发动机热效率提升的效果,在发动机热效率难以大幅度提升时技术性价比更高。

 

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原力超集电驱的超级效率体现在SiC技术、电机油冷技术以及扁线电机技术上,综合实现了最高95%的总成驱动效率。特别是在工况循环中也可以实现90%的平均效率。这也得益于超级集成的紧凑与统一设计,使得总成与循环平均的效率更高,这一数字更接近消费者的日常使用感受。

 

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保证超级动力需要着重考虑电机电控的“失效控制”。在急加速的过程中,大电流由IGBT控制输入到电机中,其中哪个环节都不可以失效,否则就会带来整车的失速,无法达到目标加速能力。而温度,则是控制电机电控元件的重要指标,IGBT的工作结温限制着控制器的最大功率输出能力,而电机温度过高,会直接造成电机的损坏。电机转子的温度场、IGBT结温实时动态预测技术可以在运行工况中实现温升动态跟随和精准保护,实现5.9s超快百公里加速。

 

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实现超级静谧,则是基于电驱NVH数字化正向设计平台,搭建电驱NVH数字孪生模型:利用“电流主动谐波注入与敲击异响控制”两大关键技术,消除转矩谐波,降低运行噪声,解决电驱啸叫,敲击异响等共性难题,达成行业领先NVH水平。

最后,配合“七纵七横”的验证体系建立起“超级可靠”的严苛标准,为用户提供终身质保。全部验证项目达1041项,并且基于不同用户工况建立电驱耐久试验载荷谱,建立从零部件、系统总成到最终整车的全面可靠性保障。

 

 

原力智能增程

深蓝汽车平台的亮点,也体现在这套增程平台上。整套架构可以说认真思考了增程系统的特点与优势,紧紧抓住了“节能”“无感”两个关键点。在增程电动中,发动机与轮系完全解耦,从唯一动力单元变成整车的核心零部件,为整车的能耗服务。最终油会转化为发出的电,这就要求发动机弱化动力性输出,而聚焦于效率,并特殊考虑与电机匹配问题。另外,增程系统的频繁启停需要工程师特别关注“无感”体验,而弱化高强度的设计需求。这与传统发动机设计有很大的不同。

整套增程动力搭载深蓝SL03可以实现馈电油耗4.5L/100km的优秀表现,并与发电系统协同设计,实现无感运行。

 

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这台增程专用发动机除了搭载高压缩比、阿特金森循环等主流技术外,特别与发电机进行了工况联合设计,使得发动机的热效率高效区与发电机的高效发电区匹配到一起。从而最终实现1L油-3.3kWh的高效油电转化比,综合续航达到1200km。

 

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为了实现发动机的无感运行,这套原力智能增程平台开发了发动机振动主动抑制技术和发电机振动主动补偿技术,通过对发动机转速施加主动控制算法,更加快速、稳定的减少发动机转速波动,转速的稳定控制也对发动机燃烧以及增程器的综合功率表现有益。另一方面,对发电机电流主动补偿一个反向弦波,与原电流抵消,可以大幅度降低发电机振动。在加速过程中,增程器介入之后仅仅只有1.3dB(A)的车内噪声恶化,真正实现了无感介入。

 

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此外,借助智慧管理算法,可以对增程器的启停、整车热管理、动力输出、整车能量管理等多个维度进行策略优化,实现整车与实际路况、外部环境之间的交互控制。例如面对山地工况、高速工况、堵车工况、极寒工况等多种工况,是否需要增程系统介入都需要考虑当前全车传感器感知以及车外环境感知的综合计算后作出判断,找到油耗、动力与可靠性的最佳平衡。

 

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结语:

深蓝SL03首发上市以来,深蓝汽车成为史上最快达到月度交付破万的新能源品牌。面对未来变幻莫测的技术潮流,深蓝紧握“超集电驱”与“智能增程”两大技术路线,深入了解、理解用户的需求,以技术创新提升用户体验。这是深蓝汽车得到市场认可的关键因素。


Tag: 深蓝汽车 长安汽车 2023第七届技术大会