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续航增加TeslaP85D双机电解读_机械

发布时间:2019-02-11 17:24:02 阅读: 来源:电能表厂家

在产品策略上,Tesla仿佛也在循蹈苹果的思路:大跨步升级,延续保持大众的新鲜感;当新产品推出后,会让你感到老产品不能忍耐。

当地时间10月9日,Tesla发布了升级版的Model S,令人瞩目的是四驱系统与半自动驾驶技术的配备。但仿佛很少有人意想到这样一点改进:新版Model S的续航里程增加了。

相比自动驾驶,续航的增加更让我兴奋。P85D,比P85所标定的265英里续航,多出了10英里,到达了275英里。相当因而从426km升级到了442km,多了16km。注意,这个是EPA(美国环境保护署)制定的标准,要比我们通常看到的500km的数字守旧很多,其实也更贴近实际。

更夸大的是,85D比85多出了30英里的续航:从265英里(EPA)升到了295英里。后面这个数字不是EPA的评测数值,而是Tesla在65mph时速下的测试结果。严格地说,这两个数值没有可比性,仅仅是65mph的时速,完全比不了SAE-J1634(EPA用的方法)那末复杂的测试流程。

但是,这足以看出Tesla的信心。后缀加个“D”,变身四驱版后,居然续航也会增加。难道是改进了电池技术?反正电池容量还是60或85,没有变啊!

跟很多人一样,我初始的思惟定势,也是:既然多加了一个机电构成4驱结构,那末电池容量不变的情况下,续航应该是打折扣吧。事实不是如此。下面来详细说明。

这追溯到我之前研究的一份Tesla专利。专利的标题是“All Wheel Drive Electric Vehicle Power Assist Drive System”。名字很复杂,简单说就是“双机电系统”。这份专利是2010年提交的,专利发明人是1名叫Yifan Tang的华人,具体没有考证。那末先看一副示意图:

D,代表Dual Motor,两个机电。我们把前轮的机电称为辅机电(Assist Motor),把后轮的机电称为主机电(Primary Motor)。

那末,看上图。随着转速(rpm)的升高,701代表主机电的扭矩曲线,801代表主机电的功率曲线;703代表辅机电的扭矩曲线,803代表辅机电的功率曲线。简单说一下:扭矩的单位是N·m,功率的单位是kW。

可以看出,随着转速的升高,主机电从0rpm时爆发出最大扭矩值,然后到了某个转速点就快速跌落。这就是所谓的高功率机电高转速扭矩下落的现象。在Tesla与日产GT-R的对决中,起步时Tesla占优势,但后半段就被GT-R反超了。

而看703,辅机电的扭矩曲线。这台低功率机电的扭矩,在设计时就被定的非常平缓。在后半段时,它可以弥补主机电的扭矩不足。

再看功率曲线,主机电(801)在大约6500rpm的时候,功率还是下落,而此前一直是快速上升。辅机电(803),在全部转速区间内都是稳步提升的,虽然功率没有主机电那末大。所以,在主机电的输出功率开始下落时,辅机电又可以弥补功率输出的不足。

那末,有了辅机电分别在扭矩和功率上的弥补后,一个完全的双机电4驱系统的曲线是怎样的?705(代表扭矩)和805(代表功率)说明了问题。

可以看到,在扭矩与功率两个参数上,这对组合的表现要优于单个机电。我指的不是数值的高低,而是曲线的变化程度。这保证了,在任何一个转速区间内,机电组合都能为系统提供充足的扭矩支持与功率输出。

那末问题来了,这跟提升续航里程有甚么关系呢?其实缘由很简单,但不太好理解。

如果用单机电(Single Motor)模式,那末这一定是一台高功率机电,通俗的说就是“力气大”、“能量大”,但转速升高后常常就“焉了”。这是感应机电的一种特性。所以,Tesla与很多超跑对飚时,常常赢在起步输在终点。

都是85kW·h的容量,在一样的地面摩擦力、风阻下和速度下,为何P85D可以多跑10英里?根据W=P·t的公式来看,多跑了10英里,时间增加了,那末W恒定,则P(也就是功率)就要下落。

假定要让转速到9000rpm,双机电模式下,虽然主机电在此时扭矩和功率都开始下滑了,但有辅助机电的帮助,使机电组合终究产生的效果还是能满足9000rpm时的要求;但如果是单机电模式,由于在高转速下扭矩与功率都会下落的特性,此时它的功率要非常高,才能保证其在9000rpm时,正好跌落到双机电所到达的那个数值。

可以想象,在9000rpm这个点的前面,单机电的曲线一定“很高”,而双机电的前半段的曲线一定“不比单机电高”。由于有了辅机电的弥补,9000rpm这个点的后半段,这个组合的功率曲线几乎没有跌落。

如上图,901代表单机电(Single Motor)模式的功率曲线。这是我自己画上的,能看就可以。

一样的道理,用W=F·s这个公式也能看出。S=位移,S变大,F就得变小;而F其实指的是扭矩。那末,由于单机电在转速升高后,扭矩开始在某个点下落,这时候如果单机电想要在这个点,到达与双机电组合一样的水平,它的前半段的曲线就会“很高”。

这就是为何四驱版的Tesla“省电”、增加续航的缘由。以上表述,比较通俗,希望有人可以用专业的物理知识进行严谨的论证。其实用更加通俗的话说,就是两个机电可以根据各自特性,在不同工况下发挥各自优势,弥补对方的缺点,从而优化驱动系统的效力。

最后再说几句新版Model S的半自动驾驶技术。除很多同价位的豪华车配备的自适应巡航系统外,Model S有个功能很奇特,那就是自动变道。我们不清楚这项技术什么时候能应用到量产车上,但它的出现还是证明了Tesla在自动驾驶技术上的激进态度。

至于技术原理,其实跑不出n个立体摄影机、n个摄像机、n个雷达,和一套智能算法的结构,但不知Tesla是不是在某个层面有独创技术?不久后我会再写文章(或是视频!)来与大家探讨。

我更感兴趣的是,P85D的主动巡航控制,是不是有奔驰的协助。就犹如Tesla的怀挡是由奔驰提供的一样,这项技术是不是也来自奔驰的Distronic Plus的基础呢?不要忘记戴姆勒是Tesla的股东,双方也签订了战略合作协议!

那末问题又来了,主动巡航控制技术哪家强呢?

本文来源百度百家,作者:StevenL,创始人

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