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广州车展:本田插电式混动技术解析 如何让 PHEV 驾驶近乎纯电动

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本届的广州车展上,本田展示了 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电式混合动力系统,该系统是在高效的 SPORT HYBRID i-MMD 系统的基础上进行了全方位升级,可以说是一套无限接近纯电动的插电式混合动力系统。

对于这套插电式混动系统,本田混合动力系统统筹仁木学先生在现场进行了讲解,接下来我们结合仁木学先生的讲解以及一些相关资料,来解读 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电式混合动力系统。

广州车展:本田插电式混动技术解析 如何让 PHEV 驾驶近乎纯电动

搭载 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插混系统的本田 CLARITY PHEV

本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电混动系统简介

本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电式混合动力系统,是以本田 SPORT HYBRID i-MMD 为基础进行升级,通过电动动力总成升级+大容量电池,扩大 EV 行驶范围。这套系统能够最大限度发挥“从起步瞬间就可达到最大扭矩”这一电动机特性,同时将蓄电池的高输出功率等动力传动性能最佳化,以便保持在不同速度区间的纯电模式行驶。

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本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电混动系统

本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电式混合动力系统的目标是实现“日常行驶近乎完全纯电化”,提高 EV 驱动能力,减少发动机驱动范围,使之成为无限接近 EV 的混动车型。

本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电混动系统的结构

本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电式混合动力系统,动力总成只是由一台 1.5L 阿特金森循环的自然吸气引擎以及一套 i-MMD 双电机混合动力系统组成。其中双电机混合动力系统则包含了一台发电机和一台驱动电机。

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这套系统不再有传统变速箱,对于发动机来说只需要考虑最经济工作区间的出力状况,至于低扭和高转都可以舍弃完全由电动机来代替。

当然还少不了 PHEV 必备的大容量动力电池,以本田 CLARITY PHEV 为例,搭载了 17kWh 的电池组可以轻松行驶 68km 的路程,也就是说在日常生活中基本不需要发动机启动,当然因为有发动机的存在,也就不存在所谓的续航焦虑。虽然搭载电池组重量变大了,但是电池配置在车的底板下面,从而降低车辆的重心,使得操控性能更加出色。

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电池组配备了一套水冷系统,综合了电池冷却和高电压组件冷却,使结构更紧凑。在充电时通过略过切换回路抑制电池温度上升,能使电池耐久性提高 15% 。

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本田 CLARITY PHEV 电池容量具有非常出色的表现,输出功率也有很大的提升,雅阁混动瞬时功率为 50kW ,CLARITY PHEV 瞬时功率是达到了 100kW ,相当于雅阁混动的 2 倍。

增加纯电行驶范围并不仅仅在于扩大动力电池容量,还在于本田的双电机技术设置。在插电混合动力系统中,本田对电机功率和线圈密度,以及电压控制单元(VCU)进行了升级,这都有利于扩大纯电行驶范围。本田把原来的圆形绕组方式改变了现在的方形线圈,线圈所占容积的占比从原来的 48% 上升到 60% ,通过这样的改变,实现了 23% 的小型化。

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从重量方面来讲的话,插电式混合动力车型由于搭载电池重量的原因,会比原来重 150kg 左右。如果从封装技术来讲,正如大家看到展示台的插电式混合动力汽车,电池非常巧妙的配置在车底板的下方,所以基本不会对乘坐空间和行李空间造成影响。

驱动方式接近纯电动,尽量避免发动机直接参与

上面说过,本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 插电混动系统的最终目标,是尽可能少地让发动机参与驱动,让日常行驶近乎纯电动。这套插电混动系统中的两台电机并非全部参与驱动,而是其中一个与电池配合,进行驱动,另一个电机则用于发电。这就让本田的混动方案中存在三种动力来源:电池动力、电池动力和发电机供电的串联、发动机驱动。

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根据本田混动系统统筹仁木学提供的信息,本田的插电混动系统在启动缓加速、低中速平稳巡航、60km/h-100km/h 时速的强加速、高速平稳巡航和减速等工况下,均可以电池动力进行驱动。也就是说,即便是在混动模式下,混动系统依旧能保持 EV 模式行驶。

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“在城市工况中,发动机介入提供动力的比例为2%-3%,而在高速工况下 ,发动机参与动力的比例也只有5%-6%。”仁木学表示。

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配备汽油机,却一心想要使用纯电行驶,不免让人联想到了增程式电动车。不过,本田 SPORT HYBRID i-MMD Plug-in 本质上依旧是一套插电式混动系统,而非增程式。两者最大的区别还是在驱动方式上,本田插混系统中的发动机,在混动模式下需要全程参与驱动,而增程式电动车的发动机通常只用来发电,并不直接参与驱动车辆。仁木学表示,本田对动力总成的技术方面会开展各种各样的探索,目前没有考虑增程式动力的打算。不过两者的方向是一致的:尽量不让发动机接入动力系统。

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