BYD-DMi混动系统.docx

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1、BYD-DMi混动系统有时，走对每一步比走好每一步更重要！比亚迪的这套FDM混动系统（DualMode即双模技术，也是比亚迪插电式混合动力技术平台）o第一代DM混动系统：国产插电混的启点b-差速器第一代DM混动系统的设计理念主要以节能为技术导向，通过双电机与单速减速器的结构搭配1.0升自吸三缸发动机，实现了纯电、增程、混动（包括直驱）、三种驱动方式。第一代DM混动系统的结构属于经典的P1P3电机架构：1 .发动机与发电机（Pl电机）直接连接；2 .I驱动电机（P3电机）位于离合器后；3 .通过离合器可控制发电机（Pl电机）与驱动电机（P3电机）耦合；4 .所有的功率流最终通过减速器传递到输出轴

2、驱动车轮。第一代DM混动系统同样有四种基本的驱动模式：纯电模式串联模式并联模式动震收0纯电模式：I发动机不启动，离合器分离，I驱动电机驱动车辆；串联模式（增程模式）：I发动机启动带动发电机发电供给电池L驱动电机驱动车辆；纯电模式串联模式并联模式动震收二=,一P3电机动力电池并联模式：发动机启动且离合器耦合，此时发电机和驱动电机同时做功，共同驱动车辆；纯电模式串联模式并联模式动曹与收动能回收模式：离合器断开，I驱动电机回收动能。此外，第一代DM混动系统 式：为巡航时的特殊工况，还设计了两种巡航模动力电池P3电机巡航巡航直驱模式发电模式0巡航直驱模式：离合器耦合，发动机直驱车辆，发电机和驱动电机不

3、做功；动力电池Pl电机P3电机巡航巡航直驱模式发电模式巡航发电模式：发动机启动，发电机发电给电池充电，离合器结合驱动车辆，而此时驱动电机不做功。纯电模式串联模式并联模式动震收第一代DM混动系统工作原理（动图）第一代DM混动系统的！发动机最大功率为50kW,发电机峰值功率为25kW,驱动电机峰值功率为50kWo整套系统相互匹配,实现了纯电百公里电耗16kWh100km,综合工况油耗2.7L100km的成绩。有趣的是J第一代DM混动系统虽然为插电式混动系统，但却和纯电汽车一样，配有快充接口，可以在10分钟内充电50%o第一代DM混动系统DM-i混动系统san两者的相近之处，不知道大家是否能看出但我

4、们不得不否认第一代DM混动系统的历史意义，这套早于本田i-MMD混动系统（2012年上市）的混动架构，不仅影响到整个比亚迪的未来，也是整个混动汽车行业的里程碑，而且J第一代DM混动系统的技术理念，至今仍在发光发热，在此后比亚迪DM-i混动系统中，我们会来详解。第二代DM混动系统：性能趋向，542战略第一代DM混动系统的主要理念是节能，但在动力性上，实在让很多消费者无法接受。所以，2013年发布的第二代DM混动系统则走上了另一个理念一一性能趋向。第二代DM混动系统（唐DM2015）结构示意图既然理念变了，那么整个架构也顺其自然地进行了调整：在运用电机的策略上，由原来的P1P3电机架构改成了P3P

5、4电机架构的组合，而整套混动系统是P3电机+P4电机+发动机的组合，至此比亚迪三擎四驱的动力总成诞生了。差速器第二代DM混动系统（唐DM2015）结构示意图基于第二代DM混动系统的结构，其驱动模式大致可以被划分为以下几种：电式 联式 联式 车电式纯模 串模 并模 驻充模P4电机发动机纯电模式：电池供电，P3电机和P4电机共同驱动汽车；电式 联式 联式 车电式纯模 串模 并模 驻充模-串联模式（增程模式）：发动机通过变速箱的发电档驱动P3电机发电JP4电机驱动车辆，多于电量储存到电池中。不过，若是从前桥的动力总成组成来看，第二代DM混动系统是没有串联模式的,此外，要进入串联模式还必须要满足几项比

6、较苛刻的条件：1 .电量低于5%;2 .车速低于15kmh且保持5秒；3 .进入模式后，车速仍不能超过20kmh,否则会退出。并联模式：也就是发动机和前后两个电机同时工作，在这种模式下，实现了适时四驱的效果，但又可以被细分出两种状态：电式 联式 联式电车电式纯模 串模 并模发驻充模-0行驶发电：!发动机通过变速器驱动前轮并带动P3电机发电，而P4电机根据工况调整输出功率。此时，从前桥的动力总成来看，就是一种发动机直驱的模式；电式纯模联式串模联式歌并模襁车电式驻充模行驶不发电：发动机通过变速器驱动前轮，但不发电JP3电机、P4电机根据工况调整输出功率，只为保证动力最强;前轮后轮P4电机电式 联式

7、 联式 车电式纯模 串模 并模 驻充模P3电机动力电池驻车发电：！发动机通过变速器的发电档驱动lP3电机发电。800Nm,实现了SUV百公里加速4.9秒。为了直观地让消费者知道比亚迪唐DMJ（2015款）可以跑进5秒，所以，比亚迪将4.9s直接打在了的汽车的尾标上。P4电机发动机电式联式联式车电式纯模串模并模驻充模第二代DM混动系统工作原理（动图）第二代DM混动系统DM-P混动系统大家一起来找茬，看出区别了吗？不过第二代DM混动系统从技术理念上同样拥有着里程碑的意义，成就了比亚迪的542战略（5代表百公里加速5秒以内，4代表全时电四驱，2代表百公里油耗2升以内），并将混动技术从纯省油的传统逻辑

8、中脱离了出来，就如本系列一直提醒大家的一样省油并非混动汽车技术的全部。此外，第二代DM混动系统也为比亚迪DM-P混动系统奠定了坚实的基础。第三代DM混动系统：补全短板，提升性能时间来到2018年，搭载第三代DM混动系统的比亚迪唐DMJ焕新而来。从混动系统的架构上来看，第三代DM混动系统继承了第二代DM混动系统的大部分特点，不过也带来一项比较大的改进。第三代DM混动系统结构示意图那就是在发动机前段的PO位置加入了FBSG电机（PO电机），这枚最大功率为25kW的BSG电机主要起到了几个作用：PO电机的加入，使得串联可实现（理论状态）1.馈电功能：通过实现小功率范围内的串联，弥补第二代DM混动系统

9、馈电能力弱的缺点;2 .启动发动机：在发动机启动时,BSG电机介入，提前提高发动机转速，避免发动机在燃烧不充分、震动大的低转速区域点火，实现发动机快速平稳地启停；3 .调节发动机转速：在升降挡过程中,BSG电机可以调整发动机达到指定的转速，从而改善行驶中换挡平顺性。比亚迪唐DM（2018款）除了加入了P0电机，第三代DM混动系统也配备了更为强劲的P4电机由上一代的最大功率110kW250Nm提升至180kW380Nm,故此，百公里加速也由原来的4.9秒提升至4.3秒（比亚迪唐DMJ为4.5秒）。组合第三代DM混动系统进一步成为全家桶第三代DM混动系统的另一大升级则是电控系统通过对电机、电控等设

10、备的整合，最终实现了高压3合IJ技术和驱动3合1技术，在大幅提高性能的同时，减轻了重量，减小了体积。此外，除了有超大杯的三擎四驱，比亚迪还丰富了第三代DM混动系统的搭配，推出了双擎四驱（PO电机+P4电机）和双擎前驱（PO电机+P3电机）等组合，并搭载在比亚迪宋MAXDMJ等车型上。比亚迪DM-p混动系统：双平台战略时间来到2020年6月，比亚迪发布了DM混动系统的双平台战略,即DM-pJ和DM-iJoP表示powerful，继承了第二代和第三代DM混动系统追求动力和极速的结构设计理念，满足追求速度的消费者；i表示intelligent，继承了第一代DM混动系统追求节能和高效的结构设计理念，满

11、足追求用车经济性的消费者。首批搭载DM-p的汉DM(2020年6月)由于上一代已经加入了25kW的BSG电机J比亚迪DM-p混动系统在设计时，将优化NVH和平顺性作为了升级的核心目标。1.7速双离合变速器：相比之前的6速双离合变速器，缩小了速比差，提升平顺性。同时该变速器采用更多的球轴承替换原先的！锥轴承，减小摩擦面积，提升减少噪音；2.重新设计的动力总成：比亚迪DM-P混动系统所搭载的发动机(1.5T或2.0T)和进排气系统等部件都进行了优化升级，比如1.5T发动机对轴瓦进行优化，减小间隙，降低摩擦。同时优化链条，减小发动机带动BSG电机的噪声，又比如将FCRV阀外置，降低增压器泄压发出的噪

12、声。纯电模式串联模式并联模式巡航模式P4电机J-后轮动能回收模式比亚迪DM-p混动系统原理（动图）当然，I比亚迪DM-P混动系统的工作模式也比较齐全,以三擎四驱的架构为例，包括：纯电模式：适用于城市路况上下班通勤，纯电续航高达100km;串联模式：！发动机与发电机串联发电，驱动电机驱动；并联模式：发动机与驱动电机共同驱动，百公里加速4.5秒；巡航模式：发动机驱动及发电，高速公路匀速行驶J发动机在高效区间进行驱动，既保证动力又实现经济节油；动能回收模式：发动机和前后轴的电机同时进行动能回收。这里还要提一点，我们可以看到搭载比亚迪DM-P混动系统的车型，已经可以将纯电续航做到100km（电池容量2

13、1.5kWh）,这也是比亚迪DM双平台战略中的一个亮点，所以，接下来我就来好好研究一下比亚迪DM-i混动系统到底带来了多少惊喜。比亚迪DM-i混动系统：集大成者，贵在自研如果说第一代DM混动系统的设计理念是节能省油，那么比亚迪DM-i混动系统则是进行了升华，通过增加大功率电机和大容量电池，使得发动机成为动力的辅助部件，最终达到多用电，少用油的效果。比亚迪DM-i混动系统拆解示意图而比亚迪DM-i混动系统的最大优势，并非复杂的结构，而是自主研发了发动机控制系统、电机控制系统和电池管理系统等核心控制系统，其中包括但不限于：骁云发动机：L5L和1.5Ti两款插混专用发动机；EHS系统：继承第一代DM

14、混动系统设计理念的混动专用变速器；刀片电池：高放电倍率、可灵活搭配的混动专用功率型刀片电池。1. 骁云发动机：只为高效而生目前骁云系列的发动机主要有两款，分别是主打经济性的1.5L插混专用发动机（后简称为1.5L发动机）和兼顾高性能、配置在C级DM-ij车型上的L5Ti插混专用发动机（后简称为1.5Ti发动机）。骁云L5Ti插电混专用发动机展示图1.5Ti发动机拥有12.5的压缩比，技术亮点在于其涡轮增压器采用了可变截面的设计，使得!增压器能在更宽的转速范围内进行增压，即可保证在低转速工况下的增压效果，也不影响高转速工况下的排气压力。骁云L5L插电混专用发动机展示图而1.5L发动机可以说是集比

15、亚迪在混动发动机领域之大成，真正做到了为电而生，其整体结构相较于传统的发动机做了大幅度的调整，最终做到了43.04%的热效率。深究其技术原理，我们可以看到：凸轮轴正射出轮camshafttiminggear可变气门正时技术示意图阿特金森循环（米勒循环）:通过可变气门正时技术延后进气门的关闭时间，减少四冲程中压缩行程的能量消耗，在I膨胀行程保持不变，使得混合气体做功更充分，提高混合气体能量的利用率，减少排气损失。这项技术我们可以在很多混动发动机上都可以看到，而且大部分主机厂都会称这种循环为阿特金森循环，其中的故事，我们在不是吧？现在混动汽车的阿特金森都是假的？一文中详解过，这里就不赘述了；余隙容

16、积（燃烧室容积）活塞位于上止点时活塞顶面以上气缸盘底面以F所形成的空间称为燃烧室其容压缩比概念示意图15.5超高压缩比：通常情况下，我们认为压缩比越大，I发动机做功就越多（即压缩比越大，1发动机的效率就越高）0而1.5L发动机被设计为15.5:1超高压缩比L也体现了其效率第一的目标。当然，就!压缩比这一参数，目前比亚迪的骁云发动机在行业内绝对是翘楚；Jr废气再看杯拄IttNHiR阀.cxhuMgarccirvuhUoclrBMEGR阀工作原理示意图高效的EGRJ技术：为了提升发动机整体的效率，高效的废气再循环系统必不可少，比亚迪通过废气再循环系统的优化，把CEGR率提高至25%,减少发动机在中

17、低负荷工况下的进气损失，同时也降低了氮氧化物排放。而我们之前提到的吉利混动专用发动机（DHE15J）,其低压水冷FEGRJ技术则是有着同样的技术逻辑；进行瘦身后的混动专用发动机取消传统轮系，采用分体冷却技术：较之传统发动机JL5L发动机最大的一个改变便是取消了发动机的轮系L包括传统发动机上的机械压缩机、机械真空泵、机械转向助力泵和机械水泵等。而是为效率考虑，将I电动水泵与！电子双节温器相结合，实现了缸体和缸盖的分体冷却。两款骁云插电混专用发动机展示图总体来说，这枚以混动效率为目标的1.5L发动机（峰值功率81kW峰值扭矩135Nm）,通过15.5超高!压缩比、阿特金森循环、高效的EGR、低摩擦

18、和取消传统轮系等多项技术优化，理论上实现了43.04%热效率的目标，并且获得了中国汽车工业科技进步奖和中国机械工业科学技术奖等众多奖项。2. FEHS系统：比亚迪DM-i混动系统的核心聊完了骁云发动机接下来便是整套比亚迪DM-i混动系统的另一个核心：混动专用变速器，比亚迪称之为EHS系统，也可以理解为E-CVTJoEHS系统的结构为串并联双电机结构，工作原理传承了第一代DM混动系统以电驱动为中心的设计理念，并进行了全面的优化：1 .与第一代DM混动系统不同J比亚迪DM-i混动系统将两个能达到16000转的高速电机为并列放置，从而将整个混动专用变速器的体积减小了约30%,同时减轻了约30%左右的

19、重量；2 .发动机直连发电机（Pl电机或ISG电机），通过离合器与减速齿轮相连，最后走向输出轴。而驱动电机（P3电机）直接通过减速齿轮，最终功率同样流向I输出轴，效率更高，更省油。EHS系统结构示意图根据驱动电机的功率，目前EHS系统由三个版本组成：EHS132：！发电机峰值功率75kW,I驱动电机峰值功率132kW;EHS145：I发电机峰值功率75kW,I驱动电机峰值功率145kW;EHS160J:发电机峰值功率90kW,I驱动电机峰值功率160kWo而将三款HS系统适配到车型上时，也会采用不同的骁云发动机：HS132J和FEHS145J采用1.5L骁云发动机；EHS160J采用骁云1.5

20、Ti骁云发动机。Pl电机纯电模式串联模式并联模式动能回收模式发动机直驱模式比亚迪DM-i混动系统工作原理示意图（动图）而比亚迪DM-i混动系统同样拥有混动系统常见的工作模式：Pl电机纯电模式串联模式并联模式动能回收模式发动机直驱模式纯电模式：在起步与低速行驶时，驱动电机由电池供能驱动车辆;纯电模式串联模式并联模式动能回收模式发动机直驱模式串联模式：发动机带动发电机发电，通过电控将电能输出给驱动电机L直接用于驱动车轮。在中低速行驶或者加速时，若soc值较高，则整车控制策略会将驱动切换为纯电模式/发动机停机。若soc值较低，则控制策略会使发动机工作在油耗最佳效率区，同时将富余能量通过发电机转化为电

21、能，暂存到电池中，实现全工况使用不易亏电；纯电模式串联模式并联模式动能回收模式发动机直驱模式并联模式：当整车行车功率需求比较高时（比如高速超车或者超高速行驶）,发动机会脱离经济功率，此时控制系统会让电池在合适的时间介入，提供电能给驱动电机L与发动机形成并联模式;纯电模式串联模式并联模式动能回收模式发动机直驱模式动能回收模式：当刹车时，动能通过驱动电机进行回收;纯电模式串联模式并联模式动能回收模式发动机直驱模式发动机直驱模式：在高速巡航的时候，通过EHS系统内部的离合器模块将发动机动力直接作用于车轮，将发动机锁定在高效率区，同时，为了避免发动机能量的浪费，发电机和驱动电机随时待命，在发动机功率有

22、富余时，及时介入将能量转化为电能，存储在！电池中，提高整个模式内能量利用率。itThreeh比亚迪扁线电机示意图正如此前所说，从结构和工作原理的复杂程度上JEHS系统或许并不那么惊艳，但在这套系统的背后有着几项比较关键的技术，包括但不限于：扁线电机：CEHS系统中的电机采用了扁线成型绕组技术，从官方数据来看J电机的最高效率达到了97.5%,额定功率提高32%,高效区间（效率大于90%的区间）占比高达90.3%质量功率密度达到5.8kWkg;自研的第四代IGBT系统：根据官方数据来看，比亚迪电控的综合效率高达98.5%,电控高效区（即电控效率超过90%的区域）占比高达93%,极大的降低了电控损耗

23、,提高效率。比亚迪第四代IGBT制造过程示意图（动图）总的来说，CEHS系统核心是让发动机专注在最佳效率区间运行，而更多地发挥电机的作用。3.刀片电池：比亚迪任性的资本从官方放出的消息来看J比亚迪DM-i混动系统使用的刀片电池应该与纯电车型使用的刀片电池略有不同，官方称之为混动专用功率型刀片电池，让我不得不感叹，能自己造电池的主机厂就是有任性的资格，而其特殊之处大致有以下几点：比亚迪刀片电池示意图单节电池电压达到20V:每节！电池内串联了若干节（推测为6节）软包卷绕式！电芯，使得单节电压达到20V以上，确保电池在低电量时，仍能有足够的电压保证电机的驱动效率；电池组可灵活搭配：单个电池组由10片

24、至20片刀片电池组成，换言之，电量将在8.321.5kWh之间，即理论纯电续航可设定在50120km之间。故此，比亚迪可以在不同级别的车型上搭配不同容量电池组；结构简化，空间利用率高：这其实是比亚迪刀片电池的共同特点，比如电池采用纵向排列，这样就可以将电芯采样线、电线、数据线等置于一侧，从而降低结构复杂度，同时也提升了电池组的单位能量密度。纵向排列的混动专用功率型刀片电池刀片电池对于整套比亚迪DM-i混动系统而言,其重要性与骁云发动机和EHS系统一样,缺一不可，异常重要。搭载比亚迪DM-i混动系统的比亚迪秦PLUSDM-i比亚迪DM-i混动系统：一套以电为主的自研混动系统，拥有三大核心混动技术

25、，四种主要的混动模式，打造低油耗、高舒适性的驾驶体验。宋ProDM-i比亚迪DM双平台战略：阶段性成果2022年1月3日，比亚迪公布2021年销量数据：2021年乘用车全系销售730093辆，其中搭载比亚迪DM混动系统的车型累计售出272935辆。随着搭载比亚迪DM-i混动系统的多款车型陆续登场，相信比亚迪DM车型的销量必将节节上升。Pl电机+P3电机双电机单离合882006：第一代DM混动系统2008：比亚迪F3 DM上市雁爱第一代DM混动系统2020：比亚迪DM-i混动系统2021：比亚迪秦PLUSDM-i上市 搭it比亚iaoMi湿功系统2013：第二代DM混动系统(DCT+P3+P4)

26、2015：比亚迪唐DM上市PO 电机+DCT+P3电机+P4电机三电机+双离合变速器信甄族二代DM混动系统DCTP3*P4)、锣锣2018：第三代DM混动系统(P0+DCT+P3P4)2018：比亚迪唐DM上市AliMR三代OM混动兼维(P(XDer+P3+P4)2020：比亚迪DM-P混动系统(P0+DCT+P3+P4)2021：比亚迪汉DM上市旗-比亚iDMpjK动系蜕(P0*DCT*P3*P4)比亚迪DM混动系统的技术路线概览比亚迪DM-i混动系统是目前比亚迪在混动技术领域的王牌，其经济性和实用性不言而喻。正如此前所总结的那样，比亚迪DM-i混动系统最可贵的点在于：比亚迪拥有电池、电控到电控芯片等关键部件研发和制造的能力。来源：电车测试、ATC技术会议、旺材动力总成支持自由主题发布、提问.新能源汽车技术院公众号平台资源免费领取.新能源汽车技术院知识星球资源免赛下栽.IOoo0文件：包括视频/课件/维修手册/培训资料等(持续更新中)俗话说时间就是金钱，知识星球正在为您找资料节省大时间、金钱