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普锐斯论坛 >  ”迟来”的变革 — 丰田普锐斯 PHV Prime上市前瞻

发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

1.超前先进科技的外观给人留下深刻影响,特别是类MIRAI的车头设计,引人入胜。

采用了和区别普锐斯不同的强悍外观,采用更为柔和线条及直视的斜长灯光,给人更为一见钟情的感觉。

尾部的破浪流线型造型,给人呼之欲出的动感,对了,后掀背不是P3一样的轻质铝合金材料,这次是碳纤维哦!

外观足足有9钟颜色之多。方便选择!

至于内饰,黑色主色调,顶棚灰色渐变,给人开阔的感觉


轻薄型座椅,有利于散热和透气

配合凹凸,促进人体舒适度

后排扶手提供取电

这里需要注意的是,P4P的座椅是定员4人,从后排中隆起的高度来看,基本上和MIRAI的处理方法一致,减少乘座一个人降低能耗的同时,更重要的是隆起的地方有其他设备放置。至于什么设备,稍后揭晓。

整体效果图

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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

2.热效率高达40%,根据P4P的工况,油耗调整至37Km/L的 2ZR-FXE发动机。

细心的同学们可以发现,P4的发动机和P4P虽然型号相同,怎么油耗P4P略高了呢?!(P4:40km/l ; P4P:37Km/l)原因在后面慢慢说明。

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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

3.增加EV感受,增添驾驶乐趣。
开过EV都知道,EV的加速性,强扭和顺滑一直是引人入胜的优点。P4P特地加大了EV的成分表现。

双电机混联布置的动力系统,特别是由原来的行星齿轮的串联变成了同层斜齿轮契合传动,由原来的单电机驱动模式变成了双电机驱动,加大了双马达电机驱动EV的特点,P3P的最高时速100KM/h提高到了135KM/L,足以应付城市区间的快速路工况,更加符合电动发展方向。

MG1驱动时,防止电机反转,特地增加了逆向停止卡盘。提高效率。

实物图

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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

4. 采用TNGA新平台,实现了整车低重心。

具体表现就是驾驶员位置和丰田86(参数|询价)坐姿一致。可以低到坐在座位上按灭一支烟。

低重心化后,充分保证电池仓布置的同时,确保了室内空间


车身比普锐斯4略长105mm,前宽比普锐斯4长25mm,后宽比普锐斯4长80mm,轮毂和普锐斯4一致,15或者17寸轮毂。

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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

5.全新电气,电池系统,搭载世界上首创的太阳能电池板对驱动电池充电机能。
整车电气系统全貌

我们会分成几部分一起来探讨P4P的奥秘之处,因为P4P是在前作的基础上,在同行的基础上,通过产品叠加进化而来。

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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

a.电池系统
说到PHEV或者EV,第一要素就是电池。因为电池是新能源车的动力来源。是重中之重。丰田为何轻易不愿意全身进入EV,其中最大的原因就在电池产业链。因为电池在新能源汽车中不可替代的重要,势必要极大的颠覆原先造车,主机厂为主的地位,所以如果主机厂不了解电池的特性,或不掌握对电池调教的技术,可以想象最终生产出的车辆如何动力分配不均,电气处理如何问题多多。。。。其实国产EV,PHEV很多出现的问题已经证明了电池是这些问题的主因。例如:朝代车天天普及给车主的电池一致性问题,刹车回收弱电充电问题...那么丰田究竟采用什么电池呢?

在前代的基础上,丰田继续采用和P3P基本一致的固态片状电池, 说到片状电池,就有必要强调一下它的特点:
1. 良好的散热性,耐用长寿命;2.封装简单,低制造成本。

丰田采用的电池是固态薄型电池,日产LEAF采用的软包薄型电池,二者不约而同的采用了这种薄型电池方式,更加说明了薄型电池的独特之处。感兴趣日产LEAF电动车技术的可以移步看我的另一篇稿子:《漫谈秋日晨风 轻抚桂花月圆 -- 盘点日产启辰晨风技术》
网页链接
有人会问到18650不是流行的方式吗?其实18650的采用是T的无奈之举,因为他没有电池研发团队,为了保证电池的一致性和成本,它只能采用工业化批量生产的电池来帮助自己,但是柱状电池的散热性差和非针对车型空间的适用性差是它避免不了的短板,故,T固然有良好的BMS系统和电池组的组合封装工艺,还是不能避免因为碰撞而造成的电池起火。

可以清晰的看到一片片固态电池组, 中间白色横排是氢管,充电时,电池还原反应时方便氢气释放。考虑到电池充电产生的温度升高,特地增加了2个风扇进行热交换。而由于电池是固态薄型,不必担心电解液的泄漏;何况电池组前后纵向布置外还在外部加上坚硬的防撞外壳。

P4P采用的电池是由丰田设计,松下加工制造的三元NCM镍钴锰酸锂电池(电压特性3.6V),该电池单体已经在日本国内销售的普锐斯α(7人MPV)版里已经大规模使用。丰田打算先期由松下制造,2023年后将由丰田集团内部生产。(个人觉得将是丰田和松下的合资公司Primearth EV Energy制造)局部特写

P4P的电池布局和P3P是不同的,P3P是采用P3自带的镍氢电池和后备箱的锂电池并联的方式。而P4P的主电瓶完全是由位于后备箱的锂电池构成。因而体积,电量都有增大,电池单体电量由21.5Ah上市到25Ah,数量由56个cell上升到95个。特别是总电量达到了8.8kwh,比P3P的4.4kwh翻了一倍。自然EV行走里程也从26.4Km上升到了60Km。
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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

b.充电系统

充电系统是丰田P4P吸收长处,自我提高的一个明证。让我细细道来

1.P3P里只有慢充接口,但支持最大16A以下电流自适应充电方式,从2011年P3P示范就可以看到。

所以国内第一批PHEV车型也都是按照P3P进行模仿,故朝代和数字车都只提供3.6KWh 16A的慢充模式。而随着EV电动车快速充电方式的普及,电气工程师发现PHEV完全也可以和EV一样,提供快速充电接口满足快速充电补充电量的需求,所以三菱欧蓝德(参数|询价)PHEV车型最早引入。

P4P的电气工程师自然不会忘记这种方便的充电方式。所以P4P提供二种充电方式,即:左侧慢充(交流)和右侧快充(直流)模式。在P4P的电量为0的情况下:交流充电桩16A慢充2.33小时即可充满。6A的便携式充电下需要14小时充满。直流充电桩区区20分钟即可充满总电量的80%。

P4P提供的便携式充电器和P3P一样,藏在尾箱的夹层里。收纳方便。

2.此外一个重要的变化,就是学习了日产LEAF的外设Leaf To Home,利用储能电池的长处,在灾害发生期间,反向向外部(家庭,学校等)供电。


3.关于中国充电现状
其实伴随日产LEAF在国内销售,推出慢充6.6KWh 32A后,目前国内已经普及32A的充电桩。所以未来P4P如果进入中国市场,车内的直流充电转换机(下图所示)提高至32A充电适配化后,我们就可以享受到由此带来的充电便捷。

至于直流充电,我们采用的是GB标准,P4P采用或是CHADEMO或是COMB,但这都可以从日产LEAF国产化上得到现成的帮助。
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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

c.太阳能电池板系统

大家是否还记得当年国产P3顶配车型搭载的太阳能电池板系统。其实这已经是丰田尝试车载太阳能电池板运用的开始,虽然P3的太阳能系统只是天热时远程遥控车内换气辅助降温功能,噱头意义大于实际,但是这种超前的理念和大胆使用新科技确实让人眼前一亮,不瞒大家,我就是因为当年觉得高科技,才会注意普锐斯的。现在P4P真的实现了世界上首创太阳能电池板对驱动电池充电机能。那么丰田是怎么做到的呢?先看实物图和电气图:

再来看看原理分析和工况分析

其实整个充电系统的构成元素很简单。1.太阳能充电控制ECU;2.太阳能充电蓄能电池(镍氢电池)?;3.车顶太阳能电池板。还记得座椅后排隆起下是什么吗?就是设备1和设备2。你脚下踩的可是太阳哦!

作业工况如下:
1.车辆停止中:太阳能电池板收集的电能经过太阳能储能电池蓄能到达一定条件后,由ECU控制统一给驱动大电池充电,提高电量。
2.车辆行驶中:太阳能电池板收集的电能直接向12V小电瓶系统供电(仪表用电,灯光系统用电等),对车辆12V系统的用电量进行补偿,使驱动电池专心动力出功。

这种对能量精益求精的回收再利用,我们除了赞叹还能有什么?!根据计算,太阳能电池板一年里每天平均收集到的电量可以行使约2。9Km,在北半球日照条件好的情况下,可以最大行使约6.1Km。每年总计提供行使里程至少1000Km。
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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

d.发动机增程式自充电系统

P4P开创了一个新的尝试,动力设计师利用阿特金森循环的发动机100%做功充电来达到EV驾驶,使驾驶者充分享受到EV驾驶的愉悦的同时,不知不觉的减少了PHEV对充电桩的依赖,可以这么说,P4P的这种做法,直接宣告了增程式PHEV(GM 沃蓝达)车型的毁灭。

当然,P4P在高速路上匀速行驶时,会和P4一样自动进行动力分配充电,换句话说,如果,高速路上行驶的够长,就完全可以把驱动电池完全充满,满足低速状态下的纯EV状态行使。这是在驾驶普通普锐斯时,只敢想象不敢奢望的。
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发表于 2016-12-13 15:41    IP属地:上海

e.EV其他相关辅助对策和机能

本文成稿时,惊闻特斯拉退出挪威市场,并向挪威车主道歉,因为EV冬季对策不充分造成虚假宣传赔偿百万美金,而日产LEAF因为有充足的电池冬季辅助功能,在挪威大卖!对于EV来说,最痛苦的就是冬季驾驶。因为低温一直是电池活性的制约,而日产LEAF是怎么来应对冬季用车的呢?感兴趣的可以参考我的另一篇帖子:《当晨风遇到寒风 -- 晨风冬季用车的技术探讨》
网页链接

其中造成这么大的差别原因就是特斯拉没有充分考虑过这个冰雪周期长的国家独特的气候因素。由此丰田是怎么应对冬季用车的呢?

我们先一个个来分析。
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