在電動汽車的快速發(fā)展中，增程式電動車以其獨特的優(yōu)勢逐漸成為市場新寵。顧名思義，增程式電動車是在純電動車的基礎(chǔ)上增加了額外的供電裝置，為動力系統(tǒng)提供電能，以提升續(xù)航里程。這種設(shè)計一般是由發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)組成的增程器為動力系統(tǒng)供電，而發(fā)動機(jī)本身不參與驅(qū)動，從而簡化了整體結(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，增程式電動車不僅保留了純電動車的動力性和智能化的特點，還通過增程器的輔助有效地緩解了用戶對于續(xù)航里程的焦慮。同時增程式電動車還提供了更長的行駛里程，滿足了用戶對遠(yuǎn)距離出行的需求。

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

　　回顧2023年我國的汽車銷售情況，增程式電動車以同比181%的增長速度成為市場的新星，為了適配快速增長的市場，上海電驅(qū)動進(jìn)行增程產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)更好的車型匹配。下文為大家揭示上海電驅(qū)動二代增程技術(shù)背后的創(chuàng)新之處。

　　上海電驅(qū)動自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，至今累計出貨超過22萬套，增程產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于長安深藍(lán)、長安啟源、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12.7萬套，市場占有率位居行業(yè)前列。

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

　　為滿足整車制造商對增程式電動車日益增長的需求，并響應(yīng)中國《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖3.0》提出的電驅(qū)動系統(tǒng)集成技術(shù)要求，上海電驅(qū)動開發(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，第二代產(chǎn)品在核心技術(shù)方面實現(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，以及扁線油冷電機(jī)技術(shù)?？刂破鞯牟季忠策M(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)鐵芯疊長減少38%的同時，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比

　　在第二代增程式電動車產(chǎn)品的研發(fā)中，研發(fā)團(tuán)隊特別關(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)動機(jī)相連，發(fā)電機(jī)在發(fā)動機(jī)運行時會受到掃頻振動的影響，同時在車輛行駛過程中也會受到隨機(jī)振動的影響，致使發(fā)電機(jī)系統(tǒng)工作在高振動、高沖擊的環(huán)境下。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，第二代增程產(chǎn)品采用了創(chuàng)新的布局設(shè)計，將控制器軸向布置在發(fā)電機(jī)后方，通過精確的振動仿真分析，找出設(shè)計中的薄弱點，并針對性的進(jìn)行加固設(shè)計，這些改進(jìn)實現(xiàn)了發(fā)電機(jī)系統(tǒng)滿足7g的振動要求，而控制器單體最高可以滿足10.7g的振動要求。

　　第二代增程產(chǎn)品高耐振性測試

　?、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，無法放電的時候，發(fā)電機(jī)通過電壓控制模式，直接給驅(qū)動電機(jī)供電，實現(xiàn)車輛繼續(xù)行駛。

　?、跓o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器，可以保證增程器在額定轉(zhuǎn)速和扭矩范圍內(nèi)運行。

　　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)振動噪聲主要是電磁噪聲，通過電磁力時間/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)動機(jī)啟動時的平穩(wěn)性，第二代增程產(chǎn)品在軟件開發(fā)上實現(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，實現(xiàn)了發(fā)動機(jī)固定位置停機(jī)控制。這種設(shè)計能夠在停機(jī)時將發(fā)動機(jī)停在合適位置，從而使啟動扭矩最小化，優(yōu)化啟動過程中的NVH，并確保啟動的一致性，提升整車駕駛體驗。

　　停機(jī)位置功能優(yōu)化NVH

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

　　EMC作為發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的重要評價指標(biāo)，通常存在高壓母線對外輻射導(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試現(xiàn)場多次整改測試才能合格。第二代增程平臺結(jié)合歷史設(shè)計經(jīng)驗、理論數(shù)據(jù)支持，以及對EMC問題的深入的研究，我們從產(chǎn)品設(shè)計和測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)計方法，發(fā)電機(jī)系統(tǒng)成功通過Class 3級別的EMC測試。

　　高電磁兼容設(shè)計

　　上海電驅(qū)動推出的第二代增程產(chǎn)品，采用了平臺化設(shè)計，實現(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，可匹配1.5L、1.5t、2.0L不同排量的發(fā)動機(jī)，滿足不同功率的 需求。同時，通過調(diào)整IGBT芯片和薄膜電容芯子，可兼容400V與800V整車動力系統(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。上海電驅(qū)動第二代增程產(chǎn)品以極高的性價比和極強(qiáng)的前瞻性在增程式電動車市場中占據(jù)重要地位!