江淮瑞风M混合动力车型技术

江淮瑞风M混合动力车型技术

一、\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力技术路线概述

\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"汽车技术路线如果按照电驱动系统的结构来区分，一般可以根据电机与发动机的布置方式分为6类。目前瑞风M4混合动力车型采用的是PO技术路线的弱混方案，支持发动机怠速停机、停机后快速起动以及制动能量回收。PO级\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力是指电机在发动机之前的\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力技术路线，用皮带将一体化起动发电机与发动机相连，实现弱混，它不改变汽车原有的动力系统，只需在发动机前端加装电机便可实现。

目前常见的\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力路线中一般是采用48V系统，相对来说48V系统的PO技术路线相比较传统的12V起停系统，可以提供更优良的起停和能量回收性能，该技术的主要作用是减少油耗，并且有相对较好的成本优势，瑞风M4混合动力车型选择48V的PO技术路线主要基于以下几个考量：

1．车辆12V电压系统在引入起停技术之后，已经达到功率极限，如果在12V系统引入弱混，输出电流高达1000A，显然行不通。

2.60V是安全电压，也就是说只要低于60V的电压，不需要采取额外的安全防护措施，而48V电池的充电电压最高56V，即48V电池电压是安全电压下的最高电压等级。

3．要满足排放法规要求，单纯靠提高发动机燃油效率基本是不可能完成的任务，\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力化、纯电动化是最佳技术路线。纯电动化由于高成本以及续航问题，短期内无法大量普及，而48V轻混系统是更务实的选择。

二、瑞风M4混合动力技术方案解析

瑞风M4混合动力采用48V系统，利用直流电流控制DC/DC、DC/DC实现48V到12V降压，向整车原12V系统供电，也具备12V到48V升压功能，负责48V系统上电预充，系统电压取决于48V锂电池端电压，驱动电机采用皮带传动的起动／发电一体化电机BSG，BSG三相电机与逆变器集成，逆变器将直流电转换为三相交流电供电机使用，48V高压电缆经车身底盘下方穿过防火墙至发动机舱的接线盒PDB，并由PDB盒分成3路分别引入BSG、ESC、DC/DC。

1.48V锂电池系统

系统由电芯组件、电池包组件、电池管理系统BMS、低压接插件、高压接线柱、铝合金壳体和塑料端盖等组成，电池结构方式1并14串，电芯型号采用8Ah/3.3V、BMS集成在48V锂电池包内部，监控电池的SOC等信息

2.BSG电机

BSG是Belt-driven

StarterGenerator的简写，指皮带传动起动／发电一体化电机，由电机本体和控制器两部分组成。BSG电机取代原有的发电机，发动机与电机之间采取皮带传动方式进行动力传输，用于实现发动机的快速起动，在正常行驶工况下，BSG电机和常规车发电机一样由发动机驱动电机发电，给\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"蓄电池充电。电机通过皮带传动与发动机曲轴相连，电机既可作为发电机，又可作为电动机。本车的BSG电机本体为六相爪机同步电机，电机控制器集成在电机后端，包括MCU。爪极电机原理和直流电机原理一样，磁极一端固定在机座上，一端向两边延伸型状像爪，故名爪极，六相是指六相绕组电机，相对三相绕组同步电机，六相电机具有体积小、转矩波动小的特点。BSG通过发动机\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"ECU控制，输出正扭矩时，实现快速起动发动机、电子怠速与助力功能；输出负扭矩实现智能发电、制动能量回收。所以降低车辆油耗的同时，也可以提高车辆加速性，其主要功能如下。

（1）起动：起动工况时BSG电机短时间内将发动机加速至怠速转速以上，发动机开始工作；

（2）助力：加速工况时BSG电机提供低端助力，和发动机一起达到快速提速；

（3）能量回收：减速工况时驾驶员踩下制动踏板，通过\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力控制器HCU向BSG传送信号，将车辆动能转化成电能并储存起来，达到能量回收的节油效果；

（4）充电：车辆电量低时，BSG发电予以补充。

3.DC/DC控制器

DC/DC控制器指48V/12V双电源之间的电压与能源转换控制单元，包括功率和控制两大模块，其中功率模块包含EMC滤波电路、升压电路、降压电路等子模块，控制模块包含高低压端电流和电路测量电路、通信电路模块。DC/DC结构由外壳体、控制板、散热外壳、接插件及透气孔组成。\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力系统起动过程中，DC/DC将12V升压至48V并输送到48V网络，促使锂电池的接触继电器闭合；\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力系统起动后，再将48V网络降压至12V，并输送到12V电源及用电设备，满足原车的12V蓄电池充电和整车其它用电设备用电需要。

三、瑞风M4混合动力网络架构解析

该车网络架构采用传统动力系统和\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力系统分离、动力系统和车身系统隔离的技术方案，其中车身控制单元\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"BCM是集成动力CAN和车身CAN的网关，发动机\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"ECU是集成动力CAN和\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力CAN的网关，网络通信系统包含两路CAN，波特率均为500kbps，一路LIN，波特率为19.2kbps，网关\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"BCM作为LIN总线的主节点。

\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力电控HCU（本车的HCU硬件集成在原发动机\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"ECU里面）与\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力零部件通过CAN总线进行指令和状态的信息交互，BSG、DC/DC和48V电池控制器供电为12V、48V系统的HCU负责扭矩协调控制，通过CAN通信的方式实现BSCT\DCDC\ECU\ESC的协调控制；BSG电机控制器MCU接受HCU指令实现起停、能量回收功能，锂电池控制BMS实现电池系统SOC\SOF逻辑控制及电池系统的热管理。四、瑞风M4混合动力车型使用及注意事项

因为BSG为皮带传动，不足以独立驱动车辆，瑞风M4仍配备常规12V起动机，在发动机冷起动或48V系统故障时均由常规12V起动机起动。发动机起动后约2s左右，锂电池的接触继电器闭合，48V系统完成上电准备工作。

因为取消传统发电机，12V蓄电池由48V系统经DC/DC转换充电。车辆长期停放会导致电池亏电，长期停放时需断电，并按期充电。

因为离合器脱开或挂空挡时动力传输中断，BSG助力和制动能量回收功能将失效。自动起停需发动机舱关闭、安全带系上、车门关闭、空调关闭等条件，在条件满足时才会实现自动起停。

冬季车辆在室外长时间停放后，48V电池温度过低（低于－10℃），车辆\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力系统使用受限，需要车辆长时间运行，电池升温后，\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力系统才能工作；夏季车辆室内温度过高（如不开空调等），48V电池室内存在温度过高的风险，此时车辆\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力系统性能受限。

48V电压较高，在车辆维修检查时一定注意安全，禁止带电操作，非专业人员禁止拆装、打开\t"/article/sort0253/sort0487/_blank"混合动力部件及电线等，用车过程中关注发动机故障灯和发动机维修灯以及文字提示，按照要求进行检查