混动/电动车的电机位置P0 P1 P2 P3 P4 是什么意思?

混动/电动车的电机位置P0 P1 P2 P3 P4 是什么意思?

随着新能源汽车的发展,现如今混动车型成为了目前主流销售的新能源车型,但面对多种混动车型的模式相信你已经被太多突然“蹦”出来的名词搞得晕头转向。可能很多小白刚刚搞懂了“PHEV、HEV、EV等”的区别,而所谓的“P0 P1 P2 P3…混动”的说法又是怎么回事呢?

其实这指的是电机的位置,用来区分各种有变速箱的并联与串并联(混联)混动构型。这里的P是position的意思。对于单电机的混合动力系统,根据电机相对于传统动力系统的位置,可以把单电机混动方案分为五大类,分别以P0,P1,P2,P3,P4命名。如下图所示

混动/电动车的电机位置P0 P1 P2 P3 P4
混动/电动车上电机的位置 P0 P1 P2 P3 P4

P0: 又被直接称为BSG
电机置于变速箱之前,皮带驱动BSG电机(启动、发电一体电机)。
(BSG 和ISG均无法单独驱动车辆行驶)

代表车型:2019款~2021款 奔驰C 260(L)

原理:P0就位于发动机前端附件驱动系统上,也就是普通汽车上逆变器的位置。P0混动就是把这个逆变器换成了一个比较大的电机。位于发动机前部的该辅助系统包括电动机、电动涡轮、一体式发电机/起动机、高压发电机等,由皮带连接进行驱动发电供空调压缩机等车载电器使用。

优点:集成了起动机的功能,整个发动机更为紧凑,再配合较大的蓄电池,就可以做到在等红绿灯发动机停机的时候,带动空调的机械压缩机运转,从而做到了一定的省油作用。

缺点:皮带这种软性连接的效率仍然有限,因此无论是给发动机加力还是回收动能的功率都有限。并且,受限于皮带传动,它必须和发动机保持步调一致,因此没办法独立运行提供纯电行驶。

P1: 又被直接称为ISG
电机置于变速箱之前,安装在发动机曲轴上,在离合器之前(原本飞轮的位置)。
P1的电机无法单独驱动车辆行驶

代表车型:即将上市的全新一代奔驰C级 2022款

原理:其实与P0相仿,只不过P1是将ISG(盘式一体化起动机/发动机)固连在了发动机上,它取代了传统的飞轮,发动机曲轴则充当了ISG电机的转子,所以它同样支持发动机启停、制动能量回收发电。

只要发动机在运转,转子就跟着旋转,给定子加一个交流电压,有机械连接的P1布局传动效率要高得多,除了自动启停、微混和弱混外,还可以应用在100-200V电压的中混系统中。

优点:由于电机与发动机采用了刚性连接,所以P1级可以实现动力辅助,在驾驶员踩下油门踏板后,ECU会控制ISG电机立刻补充动力,以此让汽车保持动力输出与节油性的高度平衡。在不同程度的制动过程中,ISG电机都可以实现发动机制动能量的回收和储存,在下长坡时它还会根据具体车速施加辅助制动力矩,以此提升安全性。并且,实际应用中,较高的驱动力矩使得驾驶性能更佳。

缺点:电机需要有比较大的扭矩、比较大的体积,同时还需要做得比较薄从而能放到原来飞轮的位置,成本较高。变速箱不同,需要有不同的设计方案,逆变器的功率要高一些。

P2:
电机置于变速箱的输入端,在离合器之后(发动机与变速箱之间)。
(P1与P2的最大区别就是P2位置的电机可以单独驱动车辆行驶

代表车型:宝马5系插电混动 530Le 535Le

原理:跟P1一样,P2也需要布置在发动机和变速箱中间,但因为不必像P1一样整合在发动机外壳中,布置的形式更灵活。(发动机-离合器1-电机-离合器2-变速箱-差速器-车轮。)电机放在离合器后变速箱前,通过在发动机与变速箱之间插入两个离合器和一套电动机来实现混动,是一种并联式的两个离合器的混合动力系统。

优点:可以单独驱动车轮,在动能回收时也可以切断与发动机的连接。并且,因为和轴之间可以有传动比,因此不需要太大的扭矩,可以降低成本和电机的体积,所以其燃油经济性也较强。

缺点:它也存在结构上的缺陷,就是在电机驱动车辆时,并没办法同时回收电能,在效率上存在瓶颈。

P3:
电机置于变速箱的输出端,与发动机分享同一根轴,同源输出。

代表车型:法拉利LaFerrari

原理:P3模式是将电动机挪到了变速箱的末端,模式是:发动机-离合器–变速箱-电机-减速器-车轮。

优点:纯电驱动更为直接,更高效、动能回收的效率高。

缺点:P3因为电机必须与车轴相连,因此电机无法用于启动发动机。电机无法与变速箱或发动机进行整合,需要占用额外的体积。

P4:
电机置于变速箱之后,与发动机的输出轴分离,一般是驱动无动力的轮子。
(P4大都是把电机放在后桥上,另轮边驱动也被称为P4)

代表车型:宝马i8

原理:P4模式是把电动机放在了驱动桥,直接驱动车轮。

优点:转弯的性能更高(不过对于电控的要求也极高),还省去了轮轴和差速器带来的效率损失和额外车重。并且P4布局最大的特点是,电机与发动机不驱动同一轴,这意味着车辆可以实现四驱。而且电机与发动机实际上是通过地面耦合的,工作性质虽然跟其它简单并联很类似,但在车内部不存在任何机械连接。

缺点:不能随意在纯电驱和纯发动机驱动之间切换,这意味着前后驱的切换,不利于车辆操控性和舒适性。

当然,不同的品牌大多都在这些“Px混动”架构基础上有着自己特有的技术,但是基本原理以及应用都不会有这太大的改变。感谢阅读。

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