“插電混合動(dòng)力汽車雖然正在加速發(fā)展，但還有一些問題尚待突破，這主要來自外部條件的不確定性：如駕駛員的駕駛習(xí)慣、周圍交通環(huán)境和駕駛的道路拓?fù)浜０吻闆r等”，上海交通大學(xué)教授、汽車電子技術(shù)研究所所長(zhǎng)楊林如是說。

10月26日，在OFweek新能源汽車網(wǎng)舉辦的“插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)及大數(shù)據(jù)應(yīng)用”在線語音研討會(huì)上，楊林教授分析了插電混動(dòng)車的技術(shù)現(xiàn)狀、趨勢(shì)及需要解決的關(guān)鍵問題，并提出了幾種新型的插電混動(dòng)系統(tǒng)，有效解決了現(xiàn)有同類系統(tǒng)在性能與可靠性等方面的固有問題，最后還與觀眾在線互動(dòng)解答疑問。

插電混動(dòng)汽車的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與不足

相比純電動(dòng)汽車，插電混動(dòng)車可以有效解決續(xù)航里程問題，并將傳統(tǒng)動(dòng)力系統(tǒng)與純電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合一起，彌補(bǔ)各自的劣勢(shì)的同時(shí)還將雙方的優(yōu)勢(shì)最大化。

不過，插電混動(dòng)車要求配裝的電池儲(chǔ)備電的能力增強(qiáng)、電機(jī)功率增加，因此，電池組能量是普通油電混動(dòng)車的十幾倍甚至二十幾倍，這樣不但增加了車的重量，成本也會(huì)大幅提升。另外，電池組能量的增加，還會(huì)使車輛的可靠性和安全性下降。

其實(shí)歸根到底，不管是純電動(dòng)還是插電混動(dòng)車，都仍面臨著安全、電池壽命、成本及能耗、里程四大技術(shù)難題。針對(duì)此，楊林教授表示：“電驅(qū)動(dòng)汽車大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的條件已基本達(dá)成，研究大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車技術(shù)，對(duì)解決電驅(qū)動(dòng)汽車發(fā)展中的關(guān)鍵問題具有極大的意義。”

插電混動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)研究

楊林教授指出，HEV/PHEV不同車型在同一循環(huán)、同一車型在不同循環(huán)下，能耗存在巨大的差異。其中，同一車型在不同循環(huán)功耗下，能耗差異最大達(dá)到66%，最小為37%；而同一循環(huán)不同車型下的能耗差異最小達(dá)到40%，最大為56.55%。因此，研究混合動(dòng)力系統(tǒng)成為了國(guó)內(nèi)混合動(dòng)力車發(fā)展的重要內(nèi)容之一。

目前，插電式混合動(dòng)力汽車的動(dòng)力系統(tǒng)仍存在缺陷，楊林教授基于此開展了五大方面的研究：1）PHEV/HEV動(dòng)力系統(tǒng)及控制；2）動(dòng)力系統(tǒng)及控制；3）共性技術(shù)；4）電動(dòng)汽車專用測(cè)試系統(tǒng)；5）傳統(tǒng)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)。同時(shí)，還提出了6種HEV/PHEV系統(tǒng)的研發(fā)方案，分別為單軸雙離合器并聯(lián)系統(tǒng)、AMT混聯(lián)系統(tǒng)、DCG無變速級(jí)混聯(lián)系統(tǒng)、ISG并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)、無級(jí)變速混聯(lián)系統(tǒng)、四?；炻?lián)系統(tǒng)。

其中，無極變速混聯(lián)系統(tǒng)是一種單軸、雙電機(jī)、直驅(qū)（可集成減速）的無級(jí)變速系統(tǒng)，具有串聯(lián)、并聯(lián)、純電三種主要工作模式及16種子模式。SOC平衡模式節(jié)油率可達(dá)35％左右甚至更高，插電模式節(jié)油達(dá)60%以上（配置約60kWh電池）。該系統(tǒng)適合于城市道路且路況適應(yīng)性較好，但對(duì)于長(zhǎng)而陡坡道路，該系統(tǒng)則不適合。因此，PHEV/HEV四?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)運(yùn)應(yīng)而生。

PHEV/HEV四?；旌蟿?dòng)力系統(tǒng)是基于雙電機(jī)、行星齒輪＋變型2檔AMT機(jī)電耦合，可以實(shí)現(xiàn)無極變速。具有混聯(lián)、串聯(lián)、單電機(jī)純電驅(qū)動(dòng)和雙電機(jī)純電驅(qū)動(dòng)4種主要模式，可作為插電、常規(guī)混合，機(jī)電耦合箱亦可用作純電動(dòng)車。該系統(tǒng)在城市道路上節(jié)油率達(dá)40%以上，高速公路上達(dá)20%以上。此外，該系統(tǒng)既可插電應(yīng)用，也可按常規(guī)混合動(dòng)力應(yīng)用；既可作為城市車輛用，也可作為城際車輛用；且能適用于包括山區(qū)和平原的所有區(qū)域。

電池管理系統(tǒng)BMS應(yīng)用研究

電池是新能源汽車的核心組成部件，電池管理系統(tǒng)是“司令”一般的存在。電池管理系統(tǒng)對(duì)動(dòng)力電池系統(tǒng)有四大要求：高能量、低成本、長(zhǎng)壽命、安全性。

教授指出，在動(dòng)力電池系統(tǒng)管理中存在幾大難點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)：1）高精度、面向電池系統(tǒng)全壽命，避免濫用；2）充電控制+高效均衡，優(yōu)化電池壽命；3）安全預(yù)測(cè)和故障定位，讓人安心、維修方便；4）面向電池壽命周期的熱管理

針對(duì)這些難點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)，楊林教授團(tuán)隊(duì)研究出了主控制器01P_BCU_V002，具有高精度采樣、電池參數(shù)自適應(yīng)動(dòng)態(tài)算法、故障診斷、復(fù)合型均衡方法、高壓電安全控制等特點(diǎn)。其狀態(tài)估計(jì)誤差被自動(dòng)適應(yīng)地趨于真值，SOH算法平均估計(jì)誤差為3.1%。

而大數(shù)據(jù)在驅(qū)動(dòng)的電池組BMS技術(shù)方面，基于實(shí)車運(yùn)行大數(shù)據(jù)的電池建模及模型參數(shù)、診斷和管理參數(shù)的自學(xué)習(xí)以及故障預(yù)測(cè)、安全預(yù)測(cè)，可節(jié)省電池實(shí)驗(yàn)的人力、物力（1款電池，壽命性能測(cè)試一般需1年以上，而且與車載實(shí)際工況還有較大差異）。

技術(shù)難題待解 大數(shù)據(jù)應(yīng)用或是“出路”

大數(shù)據(jù)具有4V特征：大量化（Volume）、多樣化（Variety）、快速化（Velocity）、價(jià)值密度（Value）。以此強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，如今，大數(shù)據(jù)已應(yīng)用到教育學(xué)、情報(bào)學(xué)、公共服務(wù)甚至總統(tǒng)選舉等領(lǐng)域。而對(duì)于汽車尤其是電動(dòng)汽車而言，涉及到的大數(shù)據(jù)包括車輛本身的數(shù)據(jù)信息、車輛服務(wù)相關(guān)數(shù)據(jù)、車輛運(yùn)行相關(guān)數(shù)據(jù)等，它們的來源可以從主機(jī)廠、政府部門、咨詢機(jī)構(gòu)、零部件廠；售后服務(wù)產(chǎn)業(yè)鏈和咨詢機(jī)構(gòu)；CAN信息、GPS信息、GIS信息、ITS信息、車聯(lián)網(wǎng)、百度地圖等途徑獲得。總而言之，電動(dòng)汽車大數(shù)據(jù)等于產(chǎn)品數(shù)據(jù)+服務(wù)信息+運(yùn)行和道路環(huán)境信息的集合。

而運(yùn)銷、決策、服務(wù)是電動(dòng)汽車運(yùn)用價(jià)值的體現(xiàn)，除此之外，通過發(fā)現(xiàn)和預(yù)測(cè)，事實(shí)上還可以構(gòu)建3D道路與車-路的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)車路環(huán)境識(shí)別、預(yù)測(cè)，進(jìn)行能耗預(yù)測(cè)用于動(dòng)力系統(tǒng)的控制，故障監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)與失效控制等各方面的需求。

通過這種種需求+基于實(shí)車運(yùn)行數(shù)據(jù)的系統(tǒng)自學(xué)習(xí)標(biāo)定，從而形成了大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的電驅(qū)動(dòng)汽車技術(shù)。楊林教授表示：“電驅(qū)動(dòng)汽車正在從電氣化、電子化向數(shù)據(jù)化發(fā)展。”