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沃尔沃插电混动技术快速迭代(纯技术贴转发)
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沃尔沃插电混动技术快速迭代(纯技术贴转发)
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2019-03-14 15:26:51
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本帖转自搜狐公众平台的蜡笔小星。本文对沃尔沃XC90的混动技术进行了详细说明,XC90与S90都采用了沃尔沃SPA平台,混动技术是一样的,硬件也一样,只是电池容量略有不同(文中XC90为9.3kwh,S90为10.1kwh)。
沃尔沃之前举行的插电混动技术会谈展示了其插电混动技术路线。从中可以看出沃尔沃长期的开发投入和产品布局。跟着小星来了解一下沃尔沃插电混动技术快速迭代的细节吧。
↑沃尔沃插电混动技术路线图(来自沃尔沃)
实际上沃尔沃基于不同的车型平台,长期的进行插电混动技术开发和产品布局。从第一代2013年发布基于EUCD车型平台开发的插电混动S60开始,到2015年发布第二代基于SPA车型平台开发的沃尔沃XC90 T8插电混动版本,直至目前第三代基于CMA车型平台开发的沃尔沃XC40 T5插电混动版本。第一代插电混动技术经过国内市场适配以后,发布了搭载四缸2.0TDriveE发动机的S60L T6插电混动车型,采用P0BISG 15kW电机加P4 ERAD 50kW电机的组合。相比较第二代SPA平台和第三代CMA平台的技术细节,SPA平台针对更大的车型。其发动机使用了最高功率的涡轮+机械双增压发动机,加上前轴P1和后轴P4分别配备的两组电机输出强大的动力。而CMA针对较紧凑的车型且高度电气化。配合三缸发动机与前轴7速双离合变速箱P2位置集成的动力电机组成全新的混合动力总成。
↑沃尔沃XC90插电混动PHEV电气架构(来自沃尔沃)
我们基于沃尔沃的技术会谈资料来详细看看沃尔沃XC90插电混动系统的电气架构布局。XC90 T8插电混动车型基于SPA车型平台开发,其核心部件包含发动机、C-ISG电机与变速箱组成的前轴P1动力总成、集成DCDC与逆变器IGM的前轴功率单元CIDD、后轴动力电机ERAD和逆变器IEM、高压空调压缩机ELAC、高压电池组、车载充电器OBC和高压直流充电接口HVCH。
↑基于SPA平台,沃尔沃XC90插电混动PHEV动力总成(来自沃尔沃)
沃尔沃XC90插电混动PHEV动力总成前轴配置了一款变速箱集成电机,称为C-ISG(Crank-integrated Starter Generator)。同时后轴也装配了一台大功率的电机,称为ERAD(Electric Rear Axle Drive)。两个电机及电动空调的电力来自布置于车身中轴线上的高压电池包。前轴和后轴分别配备有一个功率单元。车载充电器OBC位于后轴。
↑沃尔沃XC90 PHEV发动机、C-ISG电机与变速箱(左示意图,右照片,来自沃尔沃)
集成在发动机与8AT变速箱之间的C-ISG电机采用了超薄设计。在轴向长度仅为24mm的前提下可输出34kW功率和180Nm扭矩。并与发动机共用冷却系统。C-ISG电机可结合整车的工作模式工作在起动机、发电机和辅助加速等多种模式下。
↑沃尔沃XC90 PHEV集成DCDC、逆变器的功率单元(左示意图,右照片,来自沃尔沃)
前轴的功率单元CIDD负责驱动前轴C-ISG电机、高压空调以及通过DCDC转换器为12V用电器供电。驱动C-ISG电机时输出电流可达285A,DCDC部分最大输出电流为260A。后轴的功率单元IEM负责驱动后轴ERAD电机。输出电流可达375A。前后轴功率单元的最大工作电压为420V,均采用水冷冷却方式。
↑沃尔沃XC90 PHEV后电驱动桥(左示意图,右照片,来自沃尔沃)
后轴装配了一台大功率的电机ERAD可输出60kW功率和240Nm的扭矩。ERAD电机总成中集成了动力电机、减速器、差速器和脱离离合器等部件。高度的集成度使其可以布置在后轴紧凑的空间内。
↑沃尔沃XC90 PHEV高压空调单元(来自PAULTAN.ORG)
高压空调位于发动机的前部,由前轴功率单元CIDD驱动。当车辆处于纯电行驶模式时,仍能够通过高压空调为车客舱调节温度。
↑沃尔沃XC90 PHEV高压电池组(左示意图,右照片,来自沃尔沃)
容量为9.3kWh的高压电池组位于车身中轴线上,在不入侵乘坐储物空间的前提下,保证了与乘员同一级别的安全性。确保电池组不会由于碰撞受损而起火燃烧。其高压电池组内部包含了6个模组,总计96组电芯。采用水冷冷却方式可输出65kW的功率,最高电压为400V。
↑沃尔沃XC90 PHEV高压电池电量管理模式(来自沃尔沃)
根据电池组的电量水平,沃尔沃XC90插电混动车型能够灵活的在电量消耗Charge depletion模式和电量维持Charge sustain模式间切换。当电量较多时,车辆工作在电量消耗进行纯电行驶。当电量低至SOC目标时,车辆工作在全混动模式进行电量维持。
综上,沃尔沃经历了三代插电混动技术的发展和长期技术积累,沃尔沃众多的车型家族从90系、60系到40系,车型种类覆盖轿车、旅行车和SUV都应用了模块化的插电混动动力总成。相信总有一款适合喜欢环保的你。
从2017年7月1日起,辣笔小星启用新的转载规范
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