2015年5月,在北京召开的一个“融合”类展会上,长安汽车、长安工业、青山以及嘉陵等众多厂商携带诸多特种\民用车型与包括电机、电池、电控和驱动桥在内一系列分系统成品,联合出现在中国兵器装备集团公司(“南团”)的展台。一款基于REEV技术解决方案的无人驾驶6x6载具的亮相,从多个维度为后续的深蓝S7超级增程技术赋能。
这台轮式无人驾驶系统的载具端,由前横置REEV技术、2组轮边电机及链条传动组件和1组动力电池架构,环境感知上装由6组毫米波雷达和4组白光视频采集组件构成。
REEV架构+驱动电机+动力电池的技术解决方案,不再设定机械变速\传动组件,全电驱动,结构简单,电量分配更精准,可靠性得到了加强。
作为非民用REEV轮式系统的设计需求,不仅要在高寒和高温环境使用,还要保证最长续航里程、全电续航里程等具体参数同时,最大发电功率是否可以应对轻载和满载时的高机动性。
从这台REEV无人驾驶轮式载具的技战术设定看,动力系统是否拥有强劲的发电功率、电驱动系统最大输出功率、动力电池在全气候条件下的热管理系统控制策略,都决定了深蓝超级增程核心技术设定的关键点。而从特种装备到民用车辆的转变,深蓝S7(包括SL03)以可靠性为牵引,对电驱动系统和动力电池以及车型平台进行持续开发,将更多的技术特征与功能配置进行平衡。
因此,选择超级增程(REEV)技术路线,并将车型的可靠性作为牵引点的设计策略,对深蓝汽车是最合理的。
2、深蓝S7的全维度可靠性优势:
深蓝S7采用异型号为牵引的正向开发模式的EPA1全电数字平台打造,兼容EV和REEV动力系统,具备EV车型的驾驶平顺性和紧密性等优点同时,这些都是很多“油改电”车型所完全不具备的驾乘体验。从官方获得信息看,深蓝S7拥有核心技术164类,核心专利1286件,全部围绕超级增程技术(REEV)展开。
深蓝S7的超级增程技术采用的增程器包含了长安数十年的发动机自研经验,采用高压缩比的阿特金森循环,槽满率78%,功率密度更高,油电转化效率为3.3度电/1升油。3组循环系统可以为动力系统、启发\驱动电机和电控系统进行散热伺服;为驾驶舱空调系统提供制暖伺服;为动力电池系统提供散热\预热伺服。
在低温环境,深蓝S7超级增程版可以引入动力系统启动后产生的热量,为驾驶舱提供更直接的制暖伺服。
在高温环境,深蓝S7超级增程版可以引入空调系统产生的冷量,为驾驶舱提供制冷、为动力电池提供主动高温散热伺服。
深蓝S7超级增程版在市区低速行驶尽量用电驱动,已获得与EV车型形同的驾乘感受和更低的用车成本。在长途高速行驶时,动力系统或可进入行车充电模式,迅速补电;或可将发电功率与驱动功率调节至持平状态,以最低的能耗获得更长的续航里程。
另外,这台直列四缸1.5排量的混动专用发动机,特别对进排气系统进行了优化、对热管理系统进行散热分层等一系列技术提升,为的是减低油耗,还要应对不同负载(发电功率变化)过程,要保证车内前后乘员的舒适性。
需要注意的是(1),深蓝S7所适用的自研“7合1”电驱动系统,最大输出功率175千瓦、内置油冷散热结构,满足全负载持续功率输出所需要的可靠性。而“7合1”电驱动系统,无论体积、尺寸还是功率的平衡优势,使得S7的前后桥轴荷配比更接近50:50。
深蓝S7采用前置动力(红色箭头)、中置动力电池(黄色箭头)、中后置燃油箱(绿色箭头)和后置电驱动(蓝色箭头)的结构。全部分系统距离地面最低点都处于同一水平面,尤其是排气管前端和燃油箱组件,没有被设定的凸出于最低端,避免了行车安全隐患的留存。
与大多数REEV车型一样,深蓝S7的排气管都围绕着动力电池右侧(副驾驶员一侧)布置。为了将排气管携带的热量,对动力电池不构成侵扰,特别在动力电池前端(蓝色箭头)和右侧(绿色箭头)铺设大量的隔热材料。为了应对动力电池下壳体被异物冲击的保护需求,特别设定了多层护板(红色箭头)。
上图为深蓝S7动力电池前端左侧特写,且动力电池前端护板将全部线缆完全保护。
黄色箭头:至动力电池前端的高压线缆被护板保护
蓝色箭头:动力电池前端的冷却液、高压动力线缆和低压通讯线缆接口被护板保护
红色箭头:护板
作为一家拥有全国历史最悠久军工厂背景的车企,深蓝S7车型对于安全、可靠性非常注重,且对兼容EV\REEV两种动力系统的特殊需求也很关注。
中置的动力电池(红色箭头)与中后置的燃油箱组件(蓝色箭头)之间,设定了1组护板用(黄色箭头)来保护至“7合1”电驱动系统的高压线缆接口。后置“7合1”电驱动系统也要标配1组护板(绿色箭头)。
从上图可见,深蓝S7最下端后部都处于同一水平线,没有因为扩展后排乘员空间,而将中后置燃油箱组件向下拉,而产生严重的安全隐患。
为了应对高寒和高温环境对动力电池的充放电功率的影响,深蓝汽车研发的应对全气候环境微核高频脉冲加热动力电池技术。这套脉冲自加热电池技术可以在-30℃超低温环境下启动,达到4℃/min加热速度、超过PTC模组平均0.5-1.0℃/min的预热速度。
需要注意的是(2),全气候脉冲自加热动力电池技术,不仅提升了低温预热效率,更是贯穿与电芯层面的热管理控制技术范畴。通过动力电池内部电压、电流和温度传感器,实现了24小时电池全方位监控、10毫秒极速报警、安全预警准确率≥99%、有效避免了电池热失控问题,已达成在全气候环境用车场景的不起火、不冒烟、零热失控的设计需求。
在不同用车场景,深蓝S7预设了3组行车发电策略,在油耗\电耗\里程之间进行平衡。其中山地模式,即对动力需求最大、全电功率呈持续最大输出状态时,行车发电的电量在优先用于“7合1”电驱动系统,随后用于动力电池存储。