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比亚迪秦混合电动汽车解析电动汽车概论
比亚迪“秦”混合电动汽车解析
李俊良
（天水师范学院机电与汽车工程学院汽车服务工程2班20117040212）
摘要：
在我国能源对外依存度超过50%和发展低碳经济的大背景下,发展新能源汽车已是大势所趋混合动力汽车就是在纯电动汽车上加装一套内燃机，其目的是减少汽车的污染，提高纯电动汽车的行驶里程。
在混合动力汽车方面我国已经有了不小的进步。
关键词:
双擎双模；双向充放电；能量回收
“秦”是一台插电式混合动力车型。
秦在混合动力模式下，110kW电机和1.5TID黄金动力组合共同驱动车辆，最大功率和最大扭矩达分别到223KW和440N.m，百公里加速仅需6.9秒，最高时速可达185Km/h,而综合工况下100公里综合费用折算仅16元，相当于2L油的费用，纯电动模式下排放为零。
比亚迪秦就以0-100公里/小时加速5.9秒、百公里油耗1.6升等产品亮点为媒体和消费者广泛关注，这都得益于秦所搭载的双擎双模技术。
双擎双模即DMⅡ代技术，是在比亚迪第一款双模电动车F3DM的DMⅠ代技术上全面整合，提升关键部件性能的基础上历时5年研发而成。
一、技术亮点
（一）双擎双模四种体验
所谓双擎，即秦的动力总成采用并联模式，集高电压高转速电机以及1.5TID黄金动力总成于一身，在混合动力模式下，能爆发出479Nm的总扭矩和217kW的总功率，最高车速超过185km/h。
秦搭载的驱动电机额定电压为480V，最高转速可达12000r/m，最大功率达到110KW，最大扭矩250Nm。
电机效率94%的高效区覆盖了2000rpm-10000rpm范围，提高了电机恒功率转速的范围。
1.5TID黄金动力总成集涡轮增压、缸内直喷、六速手自一体DCT双离合自动变速器于一身，能在很宽的转速范围内输出最大扭矩，已经搭载在比亚迪速锐、思锐、G6等车型上，单独运行都足以满足普通中级车的动力需求。
双模即为DM：
DualMode，意思是纯电动以及混合动力两种驱动模式。
秦在纯电模式下，电动机单独带动车辆运行。
当电池电量过低或者动力需求加大时，整车模式自动或手动切换至HEV模式。
同时在所有模式中，秦还能进行制动能量回馈，即电机向电池返充电，每百公里约回馈2.5-3度电，可多行驶接近15公里。
由于发动机总成的分情境介入工作模式，因此秦百公里油耗仅为1.6升。
除了两种模式外，秦还有经济性和运动性两种不同的驾驶形式，因此秦有EV+ECO、EV+SPORT、HEV+ECO、HEV+SPORT四种驾驶搭配方式，可以根据个人喜好不同享受独特驾乘体验。
（二）充电便利绿色出行
目前新能源汽车市场更易被普通消费者接受的当属混合动力，而纳入中央财政补贴范围的混合动力车型仅为插电式混合动力汽车。
采用了双擎双模技术的秦，作为一款插电式混合动力的新能源车，家用220V电源即可充电。
比亚迪秦纯电动续驶里程为70km，短途用电完全可以满足日常上下班代步使用需求，长途可用混合动力模式，为消费者提供低碳出行新模式。
针对消费者关心的电池污染问题，比亚迪汽车将按照国家相关政策负责对废弃动力电池包进行回收。
秦车型上的动力电池和启动电池均采用的是比亚迪自主研发的铁电池，同时也广泛应用于比亚迪全球范围合作的储能电站项目，其所含的化学物质均可回收，绿色环保。
二、技术解析
（一）双擎双模（DMⅡ代）技术
秦（DMⅡ代）搭载1.5TID黄金节能动力总成，相对于F3DM（DMⅠ代）1.0排量发动机，动力优势明显。
秦搭载1.5TID动力总成，即1.5TI涡轮增压缸内直喷发动机+DCT双离合变速器，目前这套黄金动力总成已广泛搭载于速锐、G6、思锐等车型上，DCT双离合器在新3系车型上广泛搭载。
秦（DMⅡ代）电机整体结构紧凑，空间尺寸相较于同参数电机减小了50%，电机定转子质量只有28kg，电机功率质量比可达到3.9kw/kg。
秦（DMⅡ代）电池能量13千瓦时、纯电动续航里程70公里，相对于F3DM（DMⅠ代）电池能量16千瓦时、纯电动续航里程60公里，能量转化效率大幅提升。
秦的优越加速能力得益于双擎双模（DMⅡ代）技术，铁电池作为核心动力来源之一相对于DMⅠ代技术中的铁电池来说，秦搭载的铁电池体积能量密度、质量能量密度、最大放电能力、低温充电能力等得到有效提升，系统效率自然也要高出DMⅠ代许多。
秦（DMⅡ代）电机最高转速可达到12000rpm，提高了电机恒功率转速的范围，电机效率94%的高效区覆盖了2000rpm-10000rpm范围；同理拓宽制动回馈的高效区，整车节能更加有效。
秦（DMⅡ代）电池管理系统相对于F3DM（DMⅠ代）具有能量管理效率高、体积小、质量轻的特点。
秦（DMⅡ代）采用分布式动力电池管理系统（DBMS）。
分布式电池管理系统通过对电池单体温度和电压的采集，进行动力电池能量管理、热平衡管理、整车充放电管理、整车高压安全管理，进一步提升电池的能量管理效率，同时达到轻量化的设计要求。
秦（DMⅡ代）相对于F3DM（DMⅠ代）对电控系统的各主要零部件进行了优化设计，提升效率，降低能耗，安全升级。
秦（DMⅡ代）的驱动电机控制器集成了DC/DC变换器，但重量比DMⅠ代还减轻了6kg，体积减少了5.5L，效率提升了2%，空间节约、效率提高；同时，防护等级的提升使得驾乘者的安全得到了更有利的保障。
（二）双向逆变式充放电技术
在我们所接触的充电环境中，大多以直流快充为主，但是造价高、设施的不可移动性成为了技术的绊脚石。
在这个充电设备百花齐放的阶段，各种充电方式层出不穷。
而双向逆变式充放电技术是比亚迪在新能源技术领域的研发成果。
它集驱动电机、车载充电器、直流充电站三者功能于一身，可把电网的交流电变成直流电实现充电，又能把电池里的直流电反向变成交流电实现放电。
当行驶过程中，电机驱动进行工作，相反，动能转化成电能的过程，这也说明了充电的潜质问题，比亚迪正是运用了这一特质。
1、投资几乎为零。
因为此充电技术直接集成于电机控制器上，不再对现有充电设备依赖，同时还解决了占地面积大、不易移动等弊病。
2、充电标准简单化。
可适应世界各个地区。
由于仅需通过一个市电转接装置便可实现充电，所以在世界各地不同电压等级，可以满足各地电工标准，单相、双相、三相交流电均可为车充电的充电标准，达到合理兼容。
3、充电方式十分灵活。
如果认为电动车仅仅是一辆能够驾驶的车，那么就错了。
因为此时它的功能可以得到无限放大，可以看做是一个可以移动的储电站。
主要从以下三种情况来看：
（1）当V?
G（车对电网）模式，电动车自身得到充电，还能将电反馈给电网，以实现削峰填谷；
（2）当V?
V（车对车）模式，可实现车辆之间互相充电，半小时可充20度电，可续驶100公里，满足消费者的不时之需；
（3）当V→L（车对物）模式，可实现在车辆离网时，单相/三相带负载功能，在紧急状况下应急供电，十分便利。
（三）制动能量回收系统
制动能量回收系统（BrakingEnergyRecoverySystem）是指一种应用中汽车或者轨道交通上的，能够将制动时产生的热能转换成机器能，并将其存储在电容器内，在使用时可迅速将能力释放。
制动能量回收是现代电动汽车与混合动力车重要技术之一，也是它们的重要特点。
在一般内燃机汽车上，当车辆减速、制动时，车辆的运动能量通过制动系统而转变为热能，并向大气中释放。
而在电动汽车与混合动力车上，这种被浪费掉的运动能量已可通过制动能量回收技术转变为电能并储存于蓄电池中，并进一步转化为驱动能量。
例如，当车辆起步或加速时，需要增大驱动力时，电机驱动力成为发动机的辅助动力，使电能获得有效应用。
一般认为，在车辆非紧急制动的普通制动场合，约1/5的能量可以通过制动回收。
制动能量回收按照混合动力的工作方式不同而有所不同。
三、主要系统及解析
（一）动力系统
秦采用了比亚迪的DMII双模混动系统，采用并联模式，即系统可以以纯电动或汽油+电动模式进行驱动。
发动机部分采用1.5LTI发动机，同时采用了DCT双离合变速箱。
1、发动机
在发动机方面，比亚迪的1.5LTI缸内直喷+涡轮增压发动机自然是秦获得优秀动力表现的功臣之一，最大功率154Ps（113kW）/5200rpm、最大扭矩240N?
m/1750-3500rpm。
2、变速箱
比亚迪秦采用了自主开发的6速DCT干式双离合自动变速箱，属于比亚迪6DT25变速箱的变种，代号为6HDT35，其变速箱主体与6DT25相同，输入轴最大承受扭矩为250N?
m。
理论上可以减少动力损失，同时保持换挡时的动力衔接。
3、混合动力系统
比亚迪秦的混动系统可以通过外接电源来为电池组充电，即插电式混合动力，所以在混动的模式下，理论上系统90%使用纯电动模式（EV模式），10%的情况下才会令发动机工作进入燃油模式，这样的控制逻辑可以最大程度的降低整车的燃油消耗，而百公里油耗仅为2L。
DMII采用单电机，这台全新的高转速、大功率电机的最高转速为12000rpm，最大功率110kW，最大扭矩200N?
m。
在纯电动模式下，它可以驱动车辆行驶50km，最高可达150km/h的时速，它同时还作为一台发电机，在车辆减速和制动时来回收能量给电池组充电。
（二）动力电池及电池管理：
由于储能的电池位于车辆尾箱位置。
该电池组容量达到13kWh，标称电压为506V，类型为磷酸铁锂电池。
DMII模块的电池组的防护等级达到IP67，拥有极好的防尘防水性能及安全性。
除此以外，对于电池组极为关键的电池管理器在DMII模块上也得到升级，体积重量更小，管理更为细致，有效防止电池过热过充过放，延长电池寿命及保证乘客安全。
（三）充电模块：
秦作为一款插电式混合动力汽车，能够采用220V市电对车辆充电。
其充电接口符合大部分汽车充电接口的国际标准，能使用多种充电方式进行充电。
电源转换模块位于尾箱内，主要作用是把充电线接入的电源转换为合适的电池组充电电源。
（四）底盘悬架：
由于诞生于速锐平台，所以秦在底盘方面与速锐区别不大，前麦弗逊+后扭转梁的结构并不令人意外。
同时，由于电池组以及相关管理单元布置在车后，所以扭转梁结构理论上也更有利于空间的布置。
四、同类型车对比
（一）外观对比
丰田普锐斯刚刚进入中国市场时，并没有受到太多认可。
究其原因，一方面当时正值大排量大行其道时，节能理念并未深入人心；一方面普锐斯售价偏高；还有一方面就是其车身造型，并没有满足中国消费者对车的心理需求。
第三代普锐斯依然是有些轿车与MPV车型交叉的风格，仅其中的设计元素经过了新的改进。
相比于MPV的车型，轿车车型似乎更加符合国人对车的要求。
秦基本延续了概念车的设计，仅是取消了原先中网格栅品牌标识与前灯组处的蓝色元素，并且在饱满的前脸上增加了时下流行的镀铬装饰，此外前灯内还加入LED日间行车灯的设计。
尾部的造型设计也颇为讲究，C型尾灯显得动感时尚。
不得不说，秦的造型更容易被消费者接受和喜爱。
（二）动力对比
普锐斯THSII系统的主要总成由丰田汽车公司自主开发。
系统构成包括：
两个动力源（采用高膨胀比循环的高效汽油发动机和输出功率提升至1.5倍的永磁式交流同步电动机）及其驱动马达、发电机、内置动力分离装置的混合动力用变速箱、混合动力用高性能镍氢电池组、动力控制总成。
第三代普锐斯在此基础上，对蓄电池的性能进行了进一步的优化。
第三代普锐斯有三种驾驶模式，分别为EV（纯电动）、ECO（经济）和POWER（运动）模式。
第三代普锐斯新动力系统的汽油发动机部分从第二代车型的1.5L提升至1.8L，最大功率从73千瓦，最大扭矩142牛米。
虽然排量4.3L。
新的电动机改变了冷却形式，从水冷转变为风冷，转速从10000转提升至13500转，最大功率也增至60千瓦，新的混合动力系统将普锐斯的百公里加速时间缩短至10.6秒（官方）。
此外，在纯电动模式下，普锐斯可以在50Km/h时速下行驶3公里。
比亚迪“秦”上搭载的是DMⅡ代系统，由高电压、高转速电机（113KW）；高密度、高电容比电池单元和1.5TID发动机三部分组成，其中，1.5L直喷+涡轮增压发动机，最大功率113Kw，最大扭矩240Nm，而在混合动力模式下，电机和汽油机共同驱动车辆，最大功率217kW（295PS），最大扭矩479Nm。
采用自主开发的6速DCT干式双离合自动变速箱。
此外，秦的电池系统还可以通过外接220V电源进行充电，属于插电式混合动力系统。
至于续航方面，“秦”在纯电动状态下可续航70公里，满足日常代步需求，汽油机只在需要更大动力或电力不足时作用。
得益于电动机的强劲低扭，混合动力模式下完成0到百公里加速时间仅需5.9秒，最高时速可达185km/h。
其官方公布的百公里综合油耗仅1.6L。
综合来看，比亚迪秦在实际动力性能方面，比普锐斯更加接近于人们所习惯的传统动力系统，甚至还要优于一些汽油动力的车型，5.9秒的加速已经达到许多性能跑车的水平。
而经济性方面，秦也要更为胜出，现实的数据胜于雄辩。
普锐斯的优势则在于经过数年市场考验所带来的成熟性。
（三）配置对比
作为深谙消费者需求并营销有道的丰田来说，在配置方面一直做的让消费者满意。
第三代普瑞斯提供驾驶员座椅8向电动调节和2向电动腰部支撑功能，减少长时间驾驶带来的疲惫感。
全系标配了7个安全气囊，分别为正副驾驶座位气囊、前排侧气囊、前后排一体式安全气帘和驾驶座膝部气囊。
丰田的GOA车身和主动式头枕也有使用。
电子安全系统也很丰富，像S-VSC系统，将ABS防抱死、牵引力控制系统TRC、车身稳定系统VSC、电子助力转向系统ESP等集成于一体。
亮点配置应该是采用了太阳能通风系统与遥控空调系统。
（四）混动技术对比
作为擅长电子技术的比亚迪，显然在配置方面也十分有亮点。
秦具有与速锐一样的遥控驾驶功能，增加了一些神秘色彩。
而靠3G信号实现对车辆远程控制的云服务也较具亮点。
此外“秦”在安全性方面也表现不俗，除刹车优先系统（BOS）、ABS+EBD、ESP、轮胎压力检测系统等主动安全配置外，高刚车架及数量多达12个的气囊也让其被动安全性得到保证。
此外，多功能方向盘、大尺寸影音娱乐系统、电动折叠后视镜等配置也均配备。
相比而言，普锐斯和秦都在配置上有自己的亮眼配置，虽然从实际使用的角度，可能我们会更多的使用诸如空调、自动后视镜、电动座椅等配置，而秦的遥控驾驶功能似乎使用率并不那么高，这更多的是一种科技实力的象征。
附：
四款插电式混合动力车主要参数对比
四款插电式混合动力车主要参数对比
对比车型
F3DM
新PRIUS
VOLT
秦
动力构成
小发动机+大电池
大发动机（阿特金森）+小电池
中发动机+大电池
大发动机（TI）+中电池
发动机排量L
1.0
1.8
1.4
1.5TI
发动机最大功率kW
50/6000rpm
73/5200rpm
63/4800rpm
113/5200rpm
发动机最大扭矩N·m
90/3500-4500rpm
142/4000rpm
126/4250rpm
240/1750-3500rpm
驱动形式
前置前驱
前置前驱
前置前驱
前置前驱DCT
电池类型
磷酸铁锂电池
锂电池
锂电池
磷酸铁锂电池
电池容量kW·h
16
5.2
16
13
电池额定电压V
330
201.6
/
506
电机最大功率kW
50
60
120
110
电机最大扭矩N·m
350
207
370
250
电机最高转速rpm
6000
6000
/
12000
纯电动续驶里程km
100
23
56
70
参考文献：
[1]电车之家
[2]新浪汽车
[3]汽车之家
[4]太平洋汽车网
[5]亚心汽车
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