[汽車之家 電動車技術(shù)]  2015年榮威e550在上海地區(qū)銷量達到1.17萬輛,，這個銷量超過了同地區(qū)同級別的暢銷車朗逸。無可否認上海新能源牌照的誘惑讓許多消費者“不得不”選一款新能源車,，然而為什么會選e550呢,？除了政策的照顧，這款車還有沒有特別的亮點值得體驗,？答案是有的,，而且還不少！上汽自主研發(fā)的混動技術(shù)采用的電驅(qū)變速箱EDU就屬于是行業(yè)內(nèi)獨家的技術(shù),，有興趣的朋友一起來看看吧,。

■ 榮威e550混動技術(shù)概況

　　上汽在混動戰(zhàn)略發(fā)展上的一個特點就是注重自主研發(fā)，其在電池,、電控,、電驅(qū)三大方面都是自主研發(fā)并掌握了核心技術(shù)，包括了電驅(qū)方面的電驅(qū)變速箱EDU,、電池方面的電池集成和電池管理系統(tǒng)BMS方面的軟硬件技術(shù)，以及電控方面的完備開發(fā)體系,。體系方面的事顯然不是三言兩語能說明白的,，我們此次主要以榮威e550為例，從電池和電驅(qū)兩個方面,，看看其混動技術(shù)的特點,。

　　榮威e550的混動技術(shù)簡單來說可以總結(jié)為“雙芯、三核,、八�,！保�“雙芯”指的是其既有汽油發(fā)動機,，又有電動機兩種動力系統(tǒng),；“三核”指的是其搭載1.5l VTI-tech汽油發(fā)動機、ISG(Integrated Starter Generator)啟動和發(fā)電一體機,、TM（Traction motor）牽引電機三核動力,，“八�,！敝傅氖瞧鋷в�7種驅(qū)動加上充電模式，共有8種運行模式,。據(jù)廠家資料顯示,，該車最高續(xù)航里程為600km，純電模式下綜合路況續(xù)航里程為60km,，綜合油耗1.6L/100km,。

　　光從動力參數(shù)上看，e550跟同級別的車型如比亞迪秦等相比,，并不見得有什么優(yōu)勢,，作為注重節(jié)能環(huán)保車型，e550顯然是希望在節(jié)能方面做出成績,。e550帶有同級別罕見的8種運行模式,，面對不同的路況和用車環(huán)境，都能自動選擇合適的工作模式,。下面的視頻能更加直觀地看到各種模式之間的區(qū)別,。

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　　除了上面提到的6種模式外,，e550還有發(fā)動機驅(qū)動模式(完全由發(fā)動機工作,，兩個電機都不工作。)和一個外接充電模式,。請大家留意上面提到的6種驅(qū)動模式中電機和發(fā)動機的工作情況,，接下來的EDU拆解就可以對應(yīng)不同的驅(qū)動模式了解EDU的工作原理。

■ 電驅(qū)變速箱EDU

　　從擋把上看,，e550的變速箱跟普通的自動擋車型類似,，都是帶有“P、R,、N,、D”的擋位，帶有三種駕駛模式,。但其實其內(nèi)部跟一般的AT變速箱完全不同,，除了有變速機構(gòu)外，還集成了兩個電機和兩個離合器,，下面一起看看其內(nèi)部結(jié)構(gòu)吧,。

● 電驅(qū)變速箱EDU結(jié)構(gòu)——雙核/雙擋/雙離合

　　電驅(qū)變速箱EDU主要是集成了兩個電機、兩個離合器和一套2個擋位的齒輪組,，等于是把動力單元和傳動單元都集成在一起,，混動系統(tǒng)中的兩個電機都設(shè)置在這個變速箱中，整個單元重量大約在115kg,，體積較小,，位置就是布置在發(fā)動機的右側(cè),。

　　從這個示意圖可以看到，EDU跟發(fā)動機和電池等部件的連接關(guān)系,，EDU布置在發(fā)動機的右側(cè),，發(fā)動機跟ISG電機相連并通過C1離合器連接中間的齒輪組，中間是兩擋齒輪組,，再往右則是C2離合器和TM電機,。同時由于連接發(fā)動機的C1離合器是設(shè)定為常開，而連接主電機TM的C2離合器設(shè)定是常閉,，可見該系統(tǒng)在多數(shù)電力充足的情況下都是傾向于以電動機驅(qū)動為主,，在電量低或者需要大扭矩的時候，才會需要發(fā)動機介入,，這樣的設(shè)計更接近電動車,，減少發(fā)動機介入有利于降低油耗。

● 液壓模塊——整個電驅(qū)變速箱的“控制機構(gòu)”

　　液壓模塊可以說是整個電驅(qū)變速箱的“控制機構(gòu)”,，齒輪組換擋和兩個離合器的開/閉都需要由液壓模塊提供壓力來操作,，其中液壓模塊集成的撥叉直接對齒輪組進行換擋操作。

　　從示意圖可以看出,，液壓模塊其實跟變速箱里的齒輪組和離合器都是有連接的,，通過對液壓的控制來實現(xiàn)對各部件的操作。

● ISG電機和C1離合器——發(fā)動機的“好機友”

　　ISG電機跟發(fā)動機相連,，兩者通過C1離合器跟齒輪組相連,，在8種工況中，其實只有發(fā)動機驅(qū)動和能量回收兩種模式下二者是不同步的,，其余的6種模式都是“步調(diào)一致”,，由于C1離合器常開,，ISG電機和發(fā)動機在純電模式下都是不工作的,。

　　兩個電機都是采用了三相永磁同步電機，而ISG電機的功率和扭矩約是TM電機的一半左右,，更多的是在擔負輔助的角色，在車輛啟動,、怠速充電等不需要大功率的時候,，則是由ISG電機來工作。

● TM電機和C2離合器——動力“三核”中的主力軍

　　實際上e550是采用偏向電力驅(qū)動的設(shè)定,，在電力足夠的情況下都是由TM電機驅(qū)動,，在電力不足的情況下TM電機其實也是會持續(xù)工作，跟發(fā)動機一起為車輛提供動力,。

　　TM電機在結(jié)構(gòu)上其實跟ISG電機基本相同,，主要的差別其實是尺寸更大,，功率更高。兩者都是永磁同步電機,，相比直流電機或者異步電機,，永磁同步電機有著功率密度高、重量輕,、體積小和可靠性好等優(yōu)點,，在騰勢、寶馬i3等車型上也都采用的是永磁同步電機,。

　　實際上C1和C2離合器都是干式離合器,，有著免維護和無拖拽損失等優(yōu)點，只是兩者一個是常開,，一個是常閉,。變速箱正是通過控制這兩個離合器的開/閉實現(xiàn)了不同模式之間的切換。

● 齒輪軸系——化繁為簡

　　別看前面提到的“雙芯,、三核,、八模”感覺似乎很復雜,，到了齒輪軸系的部分則簡化了許多,，只設(shè)置了兩個擋位，跟豐田的E-CVT相當于無極變速不同,。兩個擋位使變速機構(gòu)的變速范圍增大,，從而能夠把發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制在經(jīng)濟油耗區(qū)，進一步優(yōu)化發(fā)動機的燃油經(jīng)濟性,。把兩端的電機拆掉后,，就能看到中間的齒輪組，可以分為三個部分輸入軸,、同步器和差速器,。

　　輸入軸上帶有的兩個擋位齒輪是這套系統(tǒng)的特點，依靠液壓模塊的撥叉進行擋位更換,，根據(jù)不同的工況選擇擋位,，提升系統(tǒng)的動力經(jīng)濟性。兩個電機同軸布置,，整個EDU能夠把體積重量控制到現(xiàn)在這種狀態(tài)是該EDU的一大亮點,。

電驅(qū)動系統(tǒng)小結(jié)：

　　在電驅(qū)動技術(shù)方面，e550在軟件和硬件上都做出了與眾不同的設(shè)計,，8種工作模式的設(shè)計能更好的覆蓋日常用車情況,，而且不需要人工選擇，都是自動切換，有較好的實用性和便利性,。而在硬件方面,，上汽也是另辟蹊徑，自主研發(fā)了集成兩個電機和兩個離合的雙擋位電驅(qū)變速箱EDU,，堅持原創(chuàng)的路線值得肯定,。

● 電池包簡介

　　廠家一直都宣傳旗下的電池包滿足IP67的設(shè)計要求，在開始拆解電池包之前,，不妨先看看上汽最近做的一個小實驗,，為了展示電池包的防水性能，廠家把e550的電池包整個泡在了魚缸里,，泡了5天,，而魚缸里一直在養(yǎng)魚。我們達到活動現(xiàn)場的時候正好是第五天,，到了可以撈出電池,，“開蓋驗貨”的時候了。

什么是IP67密封等級
IP（INGRESS PROTECTION）防護等級系統(tǒng)是由成立于1906年的國際電工委員會（IEC）所起草,，將電器依其防塵防濕特性加以分級,。目前在布線行業(yè)最高實現(xiàn)的是IP67級別。

6 灰塵禁錮：塵埃無法進入物體整個直徑不能超過外殼的空隙,。
7 防短時浸泡：常溫常壓下,，當外殼暫時浸泡在1M深的水里將不會造成有害影響。

　　雖然已經(jīng)泡了5天,，但當工程師通過電腦讀取電池包的信息時,，系統(tǒng)依舊顯示正常，電池包內(nèi)的絕緣項目仍是OK,，說明并沒有水進入到電池包內(nèi),，而且電壓電量等指標也是正常，接下來還是開蓋吧,。

　　雖然這個簡單的小實驗并不能說明這個電池包的防護等級就很高,，但起碼可以說明其實電動車也不一定怕水，哪怕整個電池都泡在水里,，也未必會漏電,。

● 電芯種類解析

　　目前e550采用的是磷酸鐵鋰的電池，這種材料的優(yōu)點就是電壓穩(wěn)定,，安全度高,，但是能量密度偏低。而將來e950將會采用鎳鈷錳酸鋰電(以下簡稱三元鋰電),，這種材料目前正在被越來越多的電動車廠家采用，最大的優(yōu)點是能量密度高，但是安全度不如磷酸鐵鋰,，而且成本也更高,。上汽的工程師們則是會通過優(yōu)化電池包的結(jié)構(gòu)設(shè)計和BMS等方面，來提升安全性,。

　　能量密度高的電芯能夠在有限的空間內(nèi)布置總?cè)萘扛�大的電池組,，這對車型續(xù)航能力和輕量化方面都有益處。同時更輕的電池組有利于加速和制動性能的優(yōu)化提升,，增強車輛的操控性,。

　　在電芯包的造型方面，目前e550和將上市的e950都將采用軟包電芯,，而純電動車型則將采用方形硬殼電芯,，相比之下還是方形硬殼電芯的成本更高，但更易于多個集成化和平臺化,。

● 電池管理系統(tǒng)BMS——自主研發(fā)的嘗試

　　上汽剛開始做新能源車的時候也是采用供應(yīng)商如LG和A123等公司的BMS系統(tǒng),，從2013年開始上汽開始研發(fā)自己的BMS系統(tǒng)，并在2016年正式研發(fā)出了第一代產(chǎn)品,。據(jù)工程師介紹,，BMS系統(tǒng)的難點有兩個，一個就是如何采集到精準的數(shù)據(jù),，有精確的數(shù)據(jù)才能讓系統(tǒng)的工作更加高效,。第二是如何預測電池電量的變化，為車輛系統(tǒng)提供準確的參考值,。

　　上汽的BMS在采集數(shù)據(jù)方面,，通過設(shè)置兩個數(shù)據(jù)采集器的方式，保證了采集數(shù)據(jù)的精度,，同時在其中一個采集器出問題的時候,，另一個采集器可以讓整個系統(tǒng)繼續(xù)工作。完善的數(shù)據(jù)采集設(shè)計,，也讓系統(tǒng)對敏感區(qū)SOC(State Of Change荷電狀態(tài))的監(jiān)測精度達到1%，對全區(qū)間的精度達到3%,，這個指標要領(lǐng)先于行業(yè)平均的8%的水平,。

　　上汽的均衡技術(shù)也是一個亮點，電池均衡是BMS系統(tǒng)的一個重要功能,，這個也可以理解成電池電量的均衡,，因為電池包里各個電芯一致性存在差異，充電時導致最小容量電芯過充,；放電時導致最小容量電芯過放,；最終導致最小的電芯容量衰減更加厲害,，進入惡性循環(huán)。而電池均衡的作用就是保證電池在充放電過程中,，充放電末期保證電芯之間的一致性,。在同行業(yè)中很多廠家都還僅僅是以外接充電均衡為主的時候，上汽的BMS已經(jīng)可以支持行車均衡/充電均衡/離線均衡,，這種設(shè)計更有利于延長電池壽命,。

　　未來BMS技術(shù)的發(fā)展，對于均衡功能的要求也會從目前的被動均衡,，改進到主動均衡,，簡單來說現(xiàn)在的均衡操作是對電量多電池進行放電，達到電量均衡的目的,，這樣做其實是浪費電量的,；而主動均衡則是可以做到將電量高的電池的電充到電量低的電池中，這樣不會浪費電,，而且更加高效,。

總結(jié)：

　　通過對上汽混合動力系統(tǒng)的拆解，可以看到上汽在涉及到新能源車核心技術(shù)的電池和電驅(qū)系統(tǒng)方面都有自己獨立自主研發(fā)的技術(shù),，雖然都是第一代的產(chǎn)品,，但是技術(shù)水平并不比同級別的競品遜色，而且還有不少擁有專利的先進技術(shù),。其中電驅(qū)變速箱EDU可以說是頗具創(chuàng)新意識的設(shè)計,，集成了雙電機兩擋位的變速箱在中國品牌新能源車中比較特別。

　　另外在看看售價方面,，e550售價24.88萬-25.98萬,，目前可以享受國家和地方補貼，由于上海新的地方補貼還沒出臺,，尚不能精確計算補貼金額,，預計所有補貼合計約7.5萬現(xiàn)金左右，購車成本跟買一輛常規(guī)動力的緊湊型車差距不是很大,，同時還能有上海地區(qū)的新能源牌照,，的確很有吸引力。加上其混動系統(tǒng)在節(jié)油方面有著天然的優(yōu)勢,，應(yīng)該說對新能源車感興趣朋友可以重點考慮這款車型,。（圖/文/攝 汽車之家 梁海文）

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