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    工程师视角:坦克500 Hi4-T保电能力不如方程豹–豹5是真相嘛?

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    汽车控制逻辑2023-10-28


    近期某些博主持续宣传关于2.0T-P2-9AT混动保电能力不如1.5T增程混动的言论。作为行业从业者,深入参与量产增程混动开发,参与P2混动的预研,看到这样的结论被不少消费者拥护,实在看不过去。因此发文。

    ·结论一:绝对动力上方程豹领先坦克500(图片|配置|询价)H4T

    从参数看,方程豹由于电驱系统功率达505kW,最大扭矩760Nm,整体高于坦克500 H4T的300kW,750Nm,两者重量接近。因此0-400m的加速比拼为例,方程豹将领先于坦克500。

    由于高功率主要是发挥在高速区(功率与扭矩*转速成正比)。中低速区,两车的动力体验上差别不会太明显。

    ·结论二:理论保电能力2.0T 9HAT的坦克500强于1.5T的方程豹


    如上图,假设两车总质量为3.5吨,道路阻力相同,按照80kph爬20%的坡(一般地库停车场坡度不超过12%),坡道需求功率为155kW。稳速整体驱动功率约200kW。

    加速阶段(0-200kW出力区间)2.0T P2混动保电优势不明显

    理论上P2混动车,与1.5T增程混动车,在混动驱动模式下,通常由于NVH需要以及响应特性,发动机出力/产生电功率均无法及时满足瞬态加速需求,此时需要消耗电池功率,导致电池电量下降,俗称保不住电。

    2.0T P2 9AT由于经过换挡,发动机可全力输出机械功到轮上,因此发动机功率响应上升较快。1.5T增程系统发动机功率的抬升涉及到发电机转速控制与发动机扭矩的匹配,实际上响应不如发动机直接出扭的功率响应快。随着P1发电机和1.5T发动机发电匹配的进步,这个差距会缩小。

    即:假如同样从0kW抬升到100kW出相同的功率,P2 2.0T混动发动机经过换挡机械功率输出到轮上,会比增程混动发动机转速被抬到相同目标转速输出相同扭矩并由P1电机发电产生对应功率,要快。

    稳速爬坡阶段(200kW恒定驱动)2.0T P2混动保电优势明显

    ·恒功率状态说明:

    以200kW驱动机械功率需求为例(此处为简便计算,不考虑电机效率和传动效率)。

    ·场景假定说明:

    沙漠爬长坡。

    ·公式定义说明:

    驱动功率=发动机输出功率+电池输出功率

    ·2.0T P2混动的坦克500 H4-T保电功率为-15kW:

    坦克500发动机功率185kW,驱动功率需求200kW,发动机峰值驱动能力185kW(80kph结合9AT完全可以挂合适档位输出185kW),则额外的15kW驱动功率为电池输出,即坦克500H4-T保电功率为-15kW(电池需放电15kW)

    ·1.5T增程混动方程豹最佳保电功率-57kW:

    方程豹发动机功率143kW,驱动功率需求200kW,P1发电机峰值功率150kW,则方程豹峰值发电能力为143kW(发电机和发动机功率取小),200kW驱动过程中额外的57kW驱动功率需要电池输出,即方程豹5最佳保电功率-57kW(电池需放电57kW)。

    ·为什么说-57kW是豹5的最佳保电功率?

    因为豹5的P1电机150kW的最大发电功率,通常有时间限制(例如10-20s)。长时间运行的功率为额定功率,通常电机的恒定功率为峰值功率的50~80%。

    以比亚迪E6为例子,电机额定功率为75kW,峰值功率为90kW。

    即:长时间爬坡高速行驶,豹5的150kW P1电机过了峰值功率持续期后,电机会降额运行至额定功率,假如额定功率100kW。以100kW额定发电功率计,此时保电功率为-100kW(电池需放电100kW,叠加P1电机发电的100kW才能维持200kW车辆驱动功率),电池亏电加剧。

    ·为什么没提发动机额定功率?

    这里无论是长城还是比亚迪的发动机,通常均不需要考虑发动机的降额,发动机只有185kW/143kW最大功率概念,没有额定功率概念。最大功率以下均可持续运行(比如我们的发动机实验室会做72h的满功率运行)。

    ·混动车的保电能力强弱是看什么?

    对于增程混动豹5混动车理论保电能力受限于:

    Min(发动机功率,P1电机额定功率(最大功率))

    对于P2 9AT 坦克500混动车理论保电能力受限于:

    发动机功率

    这两款车,只要按以上进行对比即可。若豹5升级到>185kW发动机,>185kW额定功率P1发电机,则豹5理论保电能力强于坦克500Hi4-T。

    如果是2档P2电四驱混动,则因为档位少,发动机在某些工况下无法发挥最大输出功率,理论保电能力需要结合更详细的工况进行具体评估。

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