通用汽车最新插电式混合动力VOLT 冷却系统
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插电式混合动力技术剖析插电混动车型PHEV是英语plug in hybrid electric vehicle的缩写,意思是插电式混合动力汽车。
它是介于纯电动车与燃油车两者之间的一种车:电池容量比较大,有较长的纯电续航里程;有充电接口,一般需要专用的供电桩进行供电,在电能充足时候,采用电动机驱动车辆,电能不足时,发动机发电给动力电池。
这种车型可以不用加油,当做纯电动车使用,具有电动车的优点。
下面介绍PHEV的6种主流构型:1 串联串联式混动就是只靠电机为车辆提供驱动力,发动机只负责给发电机机械能,不直接参与对车轮的输出工作,然后靠发电机产生的电能为车辆的电池组进行充电,或者把电池输出的电结合起来,为驱动电机供电。
由于有发动机能为电池充电,所以这种混动模式主要是为了延长纯电动汽车的行驶里程,也就是所谓的增程式电动汽车。
关于增程式电动汽车的定义是有争议的:插混通常把增程认为是自己的一部分,但是增程一般不认为自己属于插混。
串联式混合动力工作模式:启动和低速行驶时:发动机不启动,电池组供电、电机驱动车辆行驶。
正常模式行驶时:发动机带动发电机为动力控制单元输送电力,动力控制单元分配电力为电池组充电,同时电池组提供电力给动力控制单元,再由动力控制单元为电动机提供电力,从而驱动车轮。
加速行驶:发动机带动发电机同时和电池组向动力控制单元输送电力,动力控制单元将电力耦合后共同传送给电动机,从而带动车轮转动。
制动、减速时:制动能量回收动能,电动机转换为发电机为电池组充电。
所以真正驱动车轮运动的是电动机。
不过用发动机的机械能转化为电能效率实在不高,几乎没有厂家在市场上大力推广这种结构,更多的时作为一种技术验证。
比如雪弗莱沃蓝达、宝马i3、传祺GA5,真正实现大批量销售的不多。
当然,说发动机效率不高是相对于纯电驱动,但是当普通燃油发动机直接参与驱动时,受到运行工况的影响,发动机大量时间运行于低效区,基本上的平均效率15%-20%;而串联式混合动力车,由于发动机与车辆运行机械上完全解耦,发动机不受行驶工况影响,直接运行于发动机高效区,通过发电机发电给驱动电机提供电能或者给动力电池充电,平均效率可达到30%-36%,从技术层面来讲,相对于燃油车是节能的。
剖析GM的VOLT车雪佛兰VOLT是一辆通用汽车雪佛兰品牌的插电式油电混合动力车,2009/7开始建造原型预计2011年之前于量产。
全面销售预计于2010年十一月前开始,车动力系统也将命名为Voltec平台底盘取代之前的EFlex平台。
VOLT靠锂电池推动电动机控制车轮,续航力达到40英里(64千米),覆盖75%的美国上班族的一般距离,距离较长的行驶,四汽缸内燃机可输出53千瓦的充电功率提供额外的动力。
电机的可以有了两种不同的配置,汽油引擎和高压电池,依靠电池电量表(SOC)的的存量来控制何时启动汽油引擎,内含有一个电力控制单元(ECU)的,这让电压可以加一次油就跑640英里。
VOLT内含16kWh锂电池和车载充电机(控制器显示电池电量充到85%的SOC时候认为电池饱和),随车会配置120 - 240V住宅式的交流插头和电缆,里面是符合SAE-J177规范的。
GM将VOLT定位为长程需求而外加汽油引擎的纯电动车,取名为增程电动汽车EREV。
分析一下GM的插入式混合动力车,图片来自网上,可在/寻找信息。
这几张图较为清晰的分析了结构通用之前的EFLEX底盘最新的结构更清晰的图片都是在一定的区域,通过加固的线束进行连接。
动力电池据小道消息,通用已经决定量产版第一批VOLT采用Compact Power Incorporated (CP I)的公司的电池,是一家底特律的LG电子的全资子公司。
锂电池将在韩国生产后运到美国组装,整车底盘整合将在通用汽车密西根州工厂。
VOLT内部含有220颗电池,总重大约170千克,可提供16kWh电量。
充电状态下设计成只会充电至饱和电量的85%,在30%的时候显示电量较空。
汽油引擎会自动侦测当电量低于这个水平的时候,会动态启动将电量维持在此位附近。
电池实际功效约为8.8千瓦时。
V OLT最终上市的电池包重量应该在375磅,电池运行的最低温度在0℃到10℃的范围内,所以当VOLT在寒带地区使用的时候,会考虑在插电充电时候,先加热电池然后再进行充电和工作。
新浪汽车体验试驾通用雪佛兰volt沃蓝达(2)1.质疑但是,很不幸,针对雪佛兰volt的外界观察评论,通用汽车可没有获得欧洲汽车制造厂商们的好待遇。
一夜之间,欧洲汽车厂商们纷纷从两三年前还在大肆宣传的清洁的柴油机以及氢动力等等未来方向转到电动车上,却并没有多少人怀疑他们的能力与诚意。
而对来自美国的雪佛兰Volt,公众就恨不得用显微镜去观察了。
没有办法,这种质疑背后的情感,正如本文的开篇叙述,你懂地。
这其中,最大的质疑集中于Volt是否存在有发动机直接驱动轮胎的模式。
如果是,那按照行业标准它就不算纯电动汽车,只能算混合动力汽车。
而一旦被证明不算是电动汽车,来自政府的购车补贴可就悬了。
诸如在中国,政府可是要给予个人购买电动车最高6万元的补贴。
甚至北京市有可能给予纯电动轿车每辆最高可享受12万元的巨额补贴!同样,美国政府决定2010年底前废止已经实施了5年之久混合动力汽车购置补贴政策,而对电动汽车的补贴政策不受影响。
这也意味着雪佛兰VOLT仍然可获得7千500美元的购车补助。
很自然地,换做外人,眼瞧着通用与VOLT受到美国政府与奥巴马的恩宠,谁不牙痒痒呢!因此,外界通过不懈研究提出质疑,在达到时速70英里(115公里时速)以上的高速时、且电池余量又很少的情况下,VOLT有可能会通过切换行星齿轮机构的离合器,直接利用发动机的作用力进行驱动。
那么,果真VOLT有如外界质疑的那样吗?究竟雪佛兰VOLT(沃蓝达)算不算纯电力驱动汽车呢?这款车到底好不好,贵不贵呢?接着看。
2.电池由传统发动机作为发电机的动力输入,由电动机驱动汽车的概念应该算得上是探索新能源汽车技术的鼻祖,即业界俗称的串联式。
不少早期电动车试验车型均采用这样的布置。
但由于当时电池容量偏低导致发动机频繁启动并长时间运行进行充电,因而效率不高后来被其它方式所取代。
新浪汽车体验试驾通用雪佛兰volt沃蓝达图解随着如今电池技术大幅提升,大容量快充电池克服了串联式的最大瓶颈。
探访通用电池实验室独家解密Bolt电池系统在新能源概念兴起之后,很多传统车企都推出了混动或纯电动车型,但这其中以概念车或少数量产车居多,像通用旗下车企成规模、有计划的推出多款量产车的企业少之又少,特别是像Bolt这种明星车型,以及新款迈锐宝这种混动车型,使得通用成为新能源的明星企业。
在一般人的印象当中,提到纯电动似乎就是特斯拉,提到混动似乎就是丰田,其实从研发实力上来说,通用更加不惜血本,并且很多技术独树一帜,当我来到位于美国底特律北部沃伦市的通用汽车技术中心电池实验室之后,才发现通用在新能源领域很有想法,而且明年可期待的混动/纯电动车型也非常之多。
明年将有数款新能源车型上市通用汽车在新能源方面的标志性车型,就是年初北美车展上亮相的纯电动汽车Bolt,实际上除了它以外,还有几款新车也会在明年上市,构成了通用家族新能源的先头部队。
其中V olt Reveal沃蓝达也是通用的明星车型,下一代将具备纯电状态下80KM的续航能力,以及675KM的总续航力,其增程式百公里综合油耗为5.7L,并且0-95KM/H加速为8.4秒。
而V olt的科技也应用到了下一代迈锐宝当中,采用混动形式的迈锐宝搭载1.8L发动机的车型,百公里油耗可降低至5L。
更有看点的则是专供中国市场的混动卡迪拉克CT6,其具备60公里的纯电动续航能力,以及低至2L的百公里油耗,不过CT6更加吸引人的可能是豪华设计的车身外观。
而最后要提到的就是今年在北美车展以及上海车展均有亮相的纯电动车型Bolt,它的主要规格早有披露,321公里的续航里程以及3万美元的售价成为纯电动车普及的两大卖点,让人觉得新能源汽车也不是那么遥不可及,更成为通用家族在纯电动领域的一个代表。
虽然这几款新能源汽车的定位、性能以及驱动形式都不同,但有一点是相同的,就是它们的电池部分全部都产自这家位于底特律北部沃伦市的技术实验室,可以说这里成为了未来。
VELITE6是上汽通用全新量产车,纯电力驱动,零排放,是别克品牌车的标志性车型,定位为多功能型轿车。
此车型在外观、动力、电气及信息互联上与传统燃油车型大有不同。
VELITE6的续航里程约为300km,最高时速为」50km/h,0-100km/h加速时间为12.2s、最大爬坡度为30%。
一、系统详解1.高压系统(1)电池包与电机①电池包与电机简介VELITE6电池包和电机的主要参数如图1所示。
电池包为大容量三元铿离子电池包,采用高能量密度的镍钻锰三元材料,冷却方式为直接风冷,具备严密的电池能量和安全监控。
电机为高效率、宽调速范围的三相交流电机,输出功率大、反应速度快。
使用高效冷却液系统进行冷却,并支持制动能量回收。
②充电快充:为车辆进行直流快速充电前需要先确认充电接口是否匹配,充电线必须短于10m,给车辆进行直流充电(图2)的步骤如下。
·挂入P挡,启动,关闭车辆;·打开直流充电口门,若天冷,此处可能结冰;·插入直流充电插头,确保连接牢固;·按照充电桩的步骤给车辆充电;·确保仪表板顶部的充电指示灯点亮,并发出提示声。
当车辆充满电后,充电桩仍会有电量输出。
这可以确保电池包处于最佳工作温度,使续航里程最大化。
充电结束后取出充电插头时,确认充电插头从车辆充电接口上解锁,充电到80%需要40min。
慢充:在交流慢速充电时,同样也需要先确认充电接口、线缆是否匹配良好。
具体步骤如下。
·挂P挡,启用驻车制动,关闭车辆,选择充电电流;·打开车辆右侧前方的交流充电口门;·打开行李箱门,拆开载物地毯并取出充电枪(图3);·将充电枪插头插入电气插座,不得使用延长线;·将充电枪插入充电口中,确认充电灯点亮并有提示音;·用遥控钥匙为车辆上锁,同时启用充电枪锁止机构;·在充电结束后使用遥控钥匙解锁车辆以解除充电枪锁止机构。
01| 概述插电式混动别克微蓝6继日前宣布将于7月推出两款全新的新能源车型后,上汽通用汽车今日正式公布插电式混动别克微蓝6驱动系统的技术亮点。
基于通用汽车新能源平台打造,插电式混动别克微蓝6搭载全新开发的别克eMotion智能电驱科技,采用1.5L DVVT四缸发动机、E-CVT智能电控无级变速箱、高性能双驱动电机、通用专利的双排行星齿轮组、高效PS动力分流技术和高能比长寿命LG三元锂电池等先进的插混技术系统。
这份豪华的“技术清单”,也带来亮眼的性能参数:整车综合最大功率135kW、综合最大扭矩380Nm,纯电续航60公里,满电满油续航里程可达780公里,百公里综合油耗仅为1.4L。
用户无需再为出行里程、是否有充电位、是否有路权、是否经济省钱以及环保排放问题而焦虑,这为城市和城际间出行提供了一个绝佳的解决方案。
02| Velite 6 PHEV发动机1.5L DVVT四缸发动机是专为插电式混动别克微蓝6设计的全新机型,可输出75kW最大额定功率和143Nm峰值扭矩。
这款发动机大量应用轻量化、低摩擦的新技术,譬如优化设计的活塞组件在降低重量与摩擦的同时,提升了活塞在高爆压下的安全系数;结合可变机油泵、正时链条、DLC低摩擦涂层挺柱、进排气双VVT系统、每缸独立点火模块等优化设计。
显著降低了内部摩擦损耗,实现更加高效、平顺的动力输出,在降低油耗之余还能满足国六B排放标准。
插电式混动别克微蓝6专属的1.5L DVVT四缸发动机同时,得益于先进的混动技术与新型零部件的应用,发动机总成的重量大大降低,并增加了抗扭曲支架,提升了刚度。
为与智能电驱系统形成最佳匹配,发动机的进气歧管、排气后处理系统等也都采取了全新设计。
正是得益于发动机自身优异的运转平顺性,它与电机结合后的油电混动效果,才能达到纯电动车一般的平顺性和静谧性。
03| Velite 6 PHEV E-CVT电驱高性能的E-CVT智能电控无级变速箱集成了双驱动电机和双排行星齿轮组的通用专利技术,以及高效合理的动力分流(Power Split)技术。
雪佛兰Volt拥有二个电机,三个离合器以及一个行星齿轮组,可以分别工作在纯电动—低速,高速以及增程一低速、高速四种模式下,因而新能源汽车聚焦网称其为四模一一双电机增程式驱动系统。
考虑到双模混合动力系统更适用于SUV通用也没有将整个系统全盘照搬。
而是在此基础上作出了大幅度的调整,由此产生了新的四模一一双电机增程式驱动系统。
调整的目的是为了确保车辆行驶在增程模式下时,所有的驱动部分能够紧密协作,发挥出最高的效率并维持车辆的动力性能。
这套新型四模——双电机增程式电驱动系统包含一个111kW的主驱动电机和一个63kW的发电机,三个离合器以及一个行星齿轮组(如图1所示),相比原本的双模系统(双电机、三行星齿轮组、四个离合器)简化了不少。
Kinemattic Ardu ted u reTractor秦皿總该驱动系统采用同轴连接方式,电机、行星齿轮、发动机呈直线排列,两个离合器用于锁止行星齿轮的齿圈或把齿圈与发电机相连。
第三个离合器则用于接合或脱开增程发动机。
111kW驱动电机总是固定在太阳轮上的,而行星架则用于最终输出动力(被固定到了减速齿轮与差速器上)。
根据一般的划分原则,我们可以把车辆的形式模式分为纯电动模式(电量消耗模式, 发动机不运转)以及增程模式(电量保持模式,发动机加入协同工作以提升整车效率)。
进一步地,我们又可以对以上两种模式进行细分,可分为低速一单电机模式与高速双电机模式。
细分之后,雪佛兰Volt即拥有了四种运行模式,故而新能源汽车聚焦网称其为四模一一双电机增程式驱动系统(如表1所示)。
—1诗詢匸网葆——取劇机葺动系貌的四种T浮視式〔赣爺一凜菟车蕈卷P!賊麦】權式疑魁曲無式O-阖电机翩力电龜功力电懑■週速'单电机动力电也倍岌电机补充皑堡】1劝力电也(由境电机补充番愛?1tSio的扭拒由熒电机,;曲机祀埃朗机担精模式1 (纯电动一一低速模式,如图2):在该模式下,齿圈被离合器1锁止,而离合器2与离合器3均处于脱开状态。