过往文章曾提到日产的兴趣不在混动,而是押宝纯电动,旗下纯电动车LEAF已取得不俗成绩,曾一度大肆宣扬电池“零故障”。
前文回顾:日产混动发展历程之:P2“混”得随便,EV“电”狠决断!
本文探讨的e-POWER被日产标榜为“新的电动车技术”,其借鉴了纯电动车LEAF的电驱动核心概念。
01
e-POWER混动技术
首先,有必要和大家普及下纯电动车的技术路线。
纯电动顾名思义就是纯碎靠电能驱动,详细来说就是智能控制储存电能的设备(一般为电池)提供电能给驱动装置(一般为电机)带动车轮旋转。
显然,纯电动技术路线是非常简单的。
不过,由于电池、电机、车载智能装置、充电桩等行业关键零部件普及度不高,纯电动车成本一直居高不下。
同时,对于多数消费者而言,电池的安全性、充电难、里程焦虑仍然是绕不开的担忧。
那么,e-POWER是怎么借鉴纯电动技术的呢?
为了解决LEAF续航里程不足的问题,e-POWER在纯电动技术的基础上,添置了一台小型发动机进行发电,从而不再需要外部充电。
与市场上常规混动不同的是,e-POWER的发动机在任何工况下都只负责发电,驱动车轮的任务全部交给电动机。
▽e-POWER混动技术对比
可见,日产e-POWER其实就是一种典型的串联式混合动力技术。
串联式混合动力:发动机不直接参与车辆驱动,而是为电机提供动力,由电机驱动车辆。
并联式混合动力:发动机作为主要动力来源,电机为辅助动力来源。
混联式混合动力:发动机与电机都可作为车辆主要动力来源,低速时可靠纯电动行驶较长距离。
e-POWER系统主要包括1.2L直列三缸小型汽油发动机、内含逆变器的功率单元EMU、锂电池组和一台内含发电机、电动机、变速机构的专用变速器等。
▽日产e-POWER总成结构
串联式混动中,发动机仅提供电能而不直接驱动车轮,因此,e-POWER可以匹配小排量发动机。由于发动机可以源源不断地提供电能,e-POWER可以不匹配充电插口,电池组也不需要太大。据了解,e-POWER的电池组质量只相当于纯电动车LEAF的5%,可以布置在车辆前排座椅下,无需占用后排或后备厢空间。变速机构则与发电机和电动机集成在一款专用变速器内,由六轴结构组成。如下图所示:※备注:全网未查询到专用变速器结构,下图为根据各类信息绘制而成,实际会略有差异,仅做技术探讨参考,勿作它用。▽e-POWER专用变速器简图电动机、减速齿轮组、差速器三个用于驱动,可以类比于一个减速器。输入轴、增速齿轮组、发电机三个用于发电,可以类比于一个增速器。
02
e-POWER工作模式
作为一种串联式混动系统,e-POWER可以实现四种工作模式。
▽低负荷工况
在起步、巡航等低负荷工况时,若电池电量充足,发动机和发电机均不工作,电池为电动机供电,电动机驱动车辆行驶。
若电池电量不足,则发动机启动,带动发电机发电,为电池充电,电池为电动机供电。
▽高负荷工况及能量回收
在上坡、急加速等高负荷工况时,电池电量消耗过快,电池为电动机供电的同时,发动机会工作带动发电机也为电动机供电。
在下坡、制动等工况时,电动机转为发电机回收多余的动能为电池充电。
▽日产e-POWER混动技术
03
纯电动化的让步
e-POWER解决了纯电动车续航里程的困扰,保留了纯电动车才有的安静、动力迅速响应等优点。
其“大电机+小发动机”的串联混动搭配,做到了发动机转速和车速的完全解耦,发动机工作点选择自由度非常大。
但e-POWER只是串联混动,能量传递路径长,没有类似本田i-MMD串并联混动的发动机直驱模式,这就导致高速行驶时远没有传统车省油。
▽串联能量传递
日产为了让e-POWER尽量少跑高速,匹配的是小型车NOTE和7座中型MPVSerena这两款以城市交通为主的车型。
串联混动作为一种最简单的混动流派,因能量传递路径长一直不受行业待见,可见,日产应该只是将e-POWER作为纯电动化的一种“战略过渡”。一方面,e-POWER着重考虑成本、空间、重量等因素,发动机、电机、车身、电池组均来自于已经规模量产的车型,成本优势明显。另一方面,e-POWER显然是一款以纯电动车思维做的混动系统,只是受限于现阶段电池技术瓶颈而做的“纯电动化让步”。无疑,纯实用主义是丑陋的,但有时却也管用。
END
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