图2示出了这种分析的结果,表明了在不同行驶环境中,动力总成系统对驱动功率和回收功率的分配情况｡为了排除换档过程及涡轮增压器动态性能所产生的影响,并将其作为获取数据的载体,1款C级车型在不同路段将由几位试验人员轮流驾驶,其总行驶里程为4887km｡当车辆在市内行驶时,仅需要20~30kW的功率即可满足试验要求｡因此,在长途行驶的情况下,该方案也会很好地成为实际运行过程的重要组成部分｡在回收能量时,30kW以下的功率等级依然起着重要作用,其覆盖了几乎所有的能量回收过程,并与道路类型无关｡总而言之,在C级车型中,FHEV在市内能以纯电动状态行驶,而在真实行驶过程中,由于其能回收较多能量,从而具有较高的效率｡因此,研究人员将电驱动功率设定在20~30kW之间是较为合理的｡
2. 48V高功率电驱动系统
为了满足用户对FHEV电驱动系统的要求,研究人员应尽可能降低48V驱动技术的成本,Vitesco技术公司利用了其多年来在该领域内的研发经验,逐步提高产品潜力,成功开发出了1款48V高功率电驱动系统｡该系统能在短期内提供较高的功率,相当于原48V电机的200%,同时能以低于市场价格25%的前提满足典型的高电压全混合动力化的基本特性｡
该款48V高功率电驱动系统预计将于2024年投入批量使用｡在发动机运行过程中,该系统仅在5s内即可将功率提升到30kW,并可提供70N·m的扭矩(图3)｡新型电机在20s内能输出高达20kW的功率,同时能以12kW的功率维持运行｡新型电机的长度为235mm,直径仅为175mm,能以横置形式布设于汽车前部｡同时,该款电机原则上可用于混合动力汽车的多种集成型式(P0､P1､P2､P3和P4等型式)｡该款新型永磁式同步电机(PSM)采用液体冷却方式,转速高达20000r/min｡研究人员为这种PSM的定子选择了合适的绕组｡同时在转子侧,研究人员对永磁铁的布置形式进行了优化,通过磁阻附加的方式显著提升了扭矩｡集成在装置中的6相换流器以功率电子器件和集成在印刷电路板上的功率半导体为基础,从而使系统具有更高的功率密度｡目前,第1款样机的效率已高达90%,等到其投入批量使用时,效率还将进一步提高｡