在電動(dòng)汽車的快速發(fā)展中，增程式電動(dòng)車以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)逐漸成為市場(chǎng)新寵。顧名思義，增程式電動(dòng)車是在純電動(dòng)車的基礎(chǔ)上增加了額外的供電裝置，為動(dòng)力系統(tǒng)提供電能，以提升續(xù)航里程。這種設(shè)計(jì)一般是由發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的增程器為動(dòng)力系統(tǒng)供電，而發(fā)動(dòng)機(jī)本身不參與驅(qū)動(dòng)，從而簡(jiǎn)化了整體結(jié)構(gòu)，提高了可靠性，并降低了制造成本。

　　與傳統(tǒng)的燃油車相比，增程式電動(dòng)車不僅保留了純電動(dòng)車的動(dòng)力性和智能化的特點(diǎn)，還通過增程器的輔助有效地緩解了用戶對(duì)于續(xù)航里程的焦慮。同時(shí)增程式電動(dòng)車還提供了更長(zhǎng)的行駛里程，滿足了用戶對(duì)遠(yuǎn)距離出行的需求。

　　增程式電動(dòng)車的雙重優(yōu)勢(shì)，使其在消費(fèi)者中越來(lái)越受到歡迎。它不僅提供了燃油車的便利性，還兼具了電動(dòng)車的環(huán)保性和經(jīng)濟(jì)性。這種設(shè)計(jì)理念的創(chuàng)新，正是增程式電動(dòng)車受到青睞的原因所在。

　　回顧2023年我國(guó)的汽車銷售情況，增程式電動(dòng)車以同比181%的增長(zhǎng)速度成為市場(chǎng)的新星，為了適配快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)，上海電驅(qū)動(dòng)進(jìn)行增程產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)更好的車型匹配。下文為大家揭示上海電驅(qū)動(dòng)二代增程技術(shù)背后的創(chuàng)新之處。

　　上海電驅(qū)動(dòng)自2022年底第一代增程發(fā)電機(jī)和控制器總成產(chǎn)品開始量產(chǎn)供貨，至今累計(jì)出貨超過22萬(wàn)套，增程產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)安深藍(lán)、長(zhǎng)安啟源、奇瑞、東風(fēng)和合眾等多款熱門車型。其中2023年度增程產(chǎn)品出貨量達(dá)到12.7萬(wàn)套，市場(chǎng)占有率位居行業(yè)前列。

　　在上海電驅(qū)動(dòng)第一代增程產(chǎn)品取得顯著成就之際，中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)也發(fā)生了翻天覆地的變化，電動(dòng)汽車市場(chǎng)不再局限于中高端領(lǐng)域，其市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大，逐漸向更廣泛的市場(chǎng)滲透。在這一背景下，增程式電動(dòng)車作為新能源汽車的一個(gè)重要細(xì)分市場(chǎng)，其市場(chǎng)份額也在穩(wěn)步增長(zhǎng)，各大電動(dòng)汽車制造商紛紛加大在增程式電動(dòng)車領(lǐng)域的投入，推動(dòng)了增程式電動(dòng)汽車市場(chǎng)進(jìn)入了快速發(fā)展期。

　　為滿足整車制造商對(duì)增程式電動(dòng)車日益增長(zhǎng)的需求，并響應(yīng)中國(guó)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖3.0》提出的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成技術(shù)要求，上海電驅(qū)動(dòng)開發(fā)的第二代增程產(chǎn)品在第一代增程產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行了全面迭代升級(jí)，第二代產(chǎn)品在核心技術(shù)方面實(shí)現(xiàn)了重大突破。

　　與第一代增程方案12極72槽定轉(zhuǎn)子、圓線水冷電機(jī)、控制器疊層布置在發(fā)電機(jī)上方、控制器和發(fā)電機(jī)分體式的設(shè)計(jì)方案相比，第二代增程技術(shù)采用24極72槽定轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)，以及扁線油冷電機(jī)技術(shù)。控制器的布局也進(jìn)行了優(yōu)化，從原先的疊層布置在發(fā)電機(jī)上方，轉(zhuǎn)變?yōu)檩S向布置在發(fā)電機(jī)后方，實(shí)現(xiàn)了控制器與發(fā)電機(jī)的深度集成。第二代增程的這些改進(jìn)使電機(jī)鐵芯疊長(zhǎng)減少38%的同時(shí)，額定功率提升了83%，體積縮小了15%，重量減輕了18%。

　　第一代增程方案和第二代增程方案對(duì)比

　　在第二代增程式電動(dòng)車產(chǎn)品的研發(fā)中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)特別關(guān)注了系統(tǒng)的耐振性能，考慮到增程發(fā)電機(jī)系統(tǒng)布置在車輛的前艙，并與發(fā)動(dòng)機(jī)相連，發(fā)電機(jī)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)會(huì)受到掃頻振動(dòng)的影響，同時(shí)在車輛行駛過程中也會(huì)受到隨機(jī)振動(dòng)的影響，致使發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作在高振動(dòng)、高沖擊的環(huán)境下。為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，第二代增程產(chǎn)品采用了創(chuàng)新的布局設(shè)計(jì)，將控制器軸向布置在發(fā)電機(jī)后方，通過精確的振動(dòng)仿真分析，找出設(shè)計(jì)中的薄弱點(diǎn)，并針對(duì)性的進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，這些改進(jìn)實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)系統(tǒng)滿足7g的振動(dòng)要求，而控制器單體最高可以滿足10.7g的振動(dòng)要求。

　　第二代增程產(chǎn)品高耐振性測(cè)試

　?、匐妷嚎刂乒δ埽旱诙龀贪l(fā)電機(jī)通過優(yōu)化軟件策略，在電池包出現(xiàn)故障，無(wú)法放電的時(shí)候，發(fā)電機(jī)通過電壓控制模式，直接給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，實(shí)現(xiàn)車輛繼續(xù)行駛。

　?、跓o(wú)位置控制功能：當(dāng)位置傳感器失效后，采用高頻注入和觀測(cè)器，可以保證增程器在額定轉(zhuǎn)速和扭矩范圍內(nèi)運(yùn)行。

　　電壓控制原理

　　第二代增程發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在提升NVH(噪聲、振動(dòng)和粗糙度)品質(zhì)方面進(jìn)行了深入的優(yōu)化。產(chǎn)品采用了72槽24極的扁線電機(jī)方案，增程發(fā)電機(jī)振動(dòng)噪聲主要是電磁噪聲，通過電磁力時(shí)間/空間分析、定轉(zhuǎn)子/總成模態(tài)分析、發(fā)電機(jī)NVH結(jié)構(gòu)仿真、發(fā)電機(jī)聲學(xué)仿真分析等技術(shù)手段，對(duì)發(fā)電機(jī)電磁方案和結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行迭代優(yōu)化。

　　第二代增程發(fā)電機(jī)NVH仿真

　　另外，在軟件上可以通過隨機(jī)變頻策略降低電磁噪聲，并通過諧波注入功能，降低特定頻段噪聲，提升整車NVH品質(zhì)。

　　隨機(jī)變頻和諧波注入降噪

　　最后，考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)的平穩(wěn)性，第二代增程產(chǎn)品在軟件開發(fā)上實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新，通過控制停機(jī)位置功能，采用位置閉環(huán)控制相結(jié)合的策略，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)固定位置停機(jī)控制。這種設(shè)計(jì)能夠在停機(jī)時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)停在合適位置，從而使啟動(dòng)扭矩最小化，優(yōu)化啟動(dòng)過程中的NVH，并確保啟動(dòng)的一致性，提升整車駕駛體驗(yàn)。

　　停機(jī)位置功能優(yōu)化NVH

　　整車價(jià)值:從上圖可以看出，發(fā)動(dòng)機(jī)的阻力矩隨曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)角度變化，力矩值變化差異將近30%;通過曲軸位置控制，在停機(jī)時(shí)將發(fā)動(dòng)機(jī)停在合適位置，能夠減少下次啟動(dòng)的阻力矩。

　　EMC作為發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，通常存在高壓母線對(duì)外輻射導(dǎo)致30~70MHz頻段RE超標(biāo)，以及低壓和高壓的CE電壓法超標(biāo)和CE電流法超標(biāo)等電磁兼容共性問題，需要硬件工程師在測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)多次整改測(cè)試才能合格。第二代增程平臺(tái)結(jié)合歷史設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、理論數(shù)據(jù)支持，以及對(duì)EMC問題的深入的研究，我們從產(chǎn)品設(shè)計(jì)和測(cè)試布置等多維度出發(fā)，制定了有效的電磁兼容解決方案。通過采用濾波加屏蔽的設(shè)計(jì)方法，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)成功通過Class 3級(jí)別的EMC測(cè)試。

　　高電磁兼容設(shè)計(jì)

　　上海電驅(qū)動(dòng)推出的第二代增程產(chǎn)品，采用了平臺(tái)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了極高的兼容性和靈活性。產(chǎn)品通過調(diào)整扁線電機(jī)鐵芯疊長(zhǎng)，可匹配1.5L、1.5t、2.0L不同排量的發(fā)動(dòng)機(jī)，滿足不同功率的 需求。同時(shí)，通過調(diào)整IGBT芯片和薄膜電容芯子，可兼容400V與800V整車動(dòng)力系統(tǒng)的電壓。此外，該產(chǎn)品還通過調(diào)整P1發(fā)電機(jī)系統(tǒng)和P1+P3發(fā)電機(jī)系統(tǒng)可兼容后驅(qū)車型、前后驅(qū)車型以及前驅(qū)車型的全面覆蓋，不僅提高了產(chǎn)品的集成度，還增強(qiáng)了高耐振性、高可靠性、高NVH品質(zhì)、高電磁兼容等特點(diǎn)。上海電驅(qū)動(dòng)第二代增程產(chǎn)品以極高的性價(jià)比和極強(qiáng)的前瞻性在增程式電動(dòng)車市場(chǎng)中占據(jù)重要地位!