保時(shí)捷Taycan核心電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)

Taycan前后采用永磁同步電機(jī)，后電機(jī)動(dòng)力更強(qiáng)提供449馬力，406 lb-ft（550Nm，但turbor S能提供到450lb-ft - 610Nm），永磁同步電機(jī)相對(duì)于感應(yīng)電機(jī)（tesla 采用感應(yīng)電機(jī)）他的優(yōu)勢(shì)是高效（中低速更明顯），體積小，更好的散熱性能但價(jià)格相對(duì)高。

Taycan 電機(jī)采用hairpin女性扎辮子方式，這個(gè)方式對(duì)于傳統(tǒng)方式更加高了性能和效率，但在高速的時(shí)候容易導(dǎo)致交流的流失而且產(chǎn)生性能問題所以在早期設(shè)計(jì)特別注意。但hairpin 的方式不是保時(shí)捷獨(dú)有，很早之前通用和本田在他們的Volt和PRIUS上已經(jīng)使用。

變速箱

不是說電動(dòng)車沒有變速箱嗎，其實(shí)都有的，只有一般都是單速的類似于傳統(tǒng)燃油車的主減速器。但是Taycan 采用的是雙速變速箱，第一檔的速比大概為16：1，第二檔速比為8.05:1。

Taycan 的后橋集成了電機(jī)，變速箱，動(dòng)力逆變器（600a）整個(gè)外殼由鋁澆筑而成大概170公斤。由于是雙速所以他 有一個(gè)基于離合器的電子限滑差速器這是一個(gè)非常有意思的設(shè)計(jì)畢竟當(dāng)前沒有一家主流汽車采用雙速離合器。

保時(shí)捷宣稱采用雙速變速箱主要還是考慮提高效能同時(shí)優(yōu)化高速和低速的加速性能，最近ZF宣傳的他的雙速變速箱也是同樣的優(yōu)點(diǎn)。

這個(gè)雙速變速器最大扭矩是406lb-ft（550Nm），但是奇怪的是他標(biāo)稱他后電機(jī)最大輸出扭矩是610nm。后軸驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)的盡可能緊湊從而確保后備箱有更充裕的空間。

值得一提的是Taycan的變速箱只有一個(gè)執(zhí)行器但卻可以實(shí)現(xiàn)一檔，二檔，空檔，倒檔以及停車檔，通過上圖的變速器主軸你可以看到執(zhí)行器，它驅(qū)動(dòng)兩個(gè)與爪形離合器和多片式離合器相連的操縱桿。在多片式離合器內(nèi)部有一個(gè)行星齒輪組，確保第一個(gè)齒輪的傳動(dòng)比

在一檔時(shí)，多片式離合器是打開的，爪形離合器是關(guān)閉的，行星齒輪組產(chǎn)生16比1的比例。當(dāng)換到二檔時(shí)，爪形離合器打開，多片式離合器關(guān)閉，擋住了行星齒輪組，通過這種阻擋，從而避免了這個(gè)齒輪組的損失，提高效率。

在輸出軸是連接帶電控限滑的差速器這個(gè)是和當(dāng)前很多保時(shí)捷車配置一樣的。

與捷豹i-Pace一樣，單速前驅(qū)模塊也同樣吸引人，它采用了同軸變速器設(shè)計(jì)。變速器直接用螺栓固定在電機(jī)的端部，電機(jī)位于前輪之間的軸中心線上。事實(shí)上，其中一個(gè)前等速軸實(shí)際上通過電機(jī)轉(zhuǎn)子的中心鉤住變速器。

下圖同樣為前軸電機(jī)。逆變器裝配在電機(jī)上部。

前軸動(dòng)力單元參數(shù)如下：

前軸的兩種逆變器分別重量為71和76公斤。其中最大峰值的逆變器和后軸的最大峰值是一樣，但保時(shí)捷工程師否認(rèn)他們共用同一個(gè)型號(hào)零件。

前軸的同軸變速箱有兩個(gè)行星齒輪但卻比逆變器質(zhì)量小的多才15公斤的無油質(zhì)量，他的減速比和后軸二檔一樣8.05. 他的加速最大扭矩達(dá)332lb-ft（450Nm），反方向能量回收最大扭矩為221lb-ft（300Nm）。很有意思的是Taycan 能量回收主要由前軸執(zhí)行最大回收功率為265kw，最大的減速度為0.39g。前軸變速箱采用水冷。

雙速變速箱如何換檔

既然Taycan 采用兩檔變速箱，那么最有意思的就是他們?nèi)绾喂ぷ?，分別優(yōu)勢(shì)是什么。通過下圖輪邊扭矩和速度關(guān)系圖可以看出，在一檔的情況下：在大概100km/h的時(shí)候一檔的扭矩優(yōu)勢(shì)喪失，同時(shí)在130km/h的時(shí)候電機(jī)達(dá)到16000轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)速，這樣的話對(duì)于高速加速很不利了；這個(gè)時(shí)候他標(biāo)定為在100km/h的時(shí)候升入二檔從而實(shí)現(xiàn)傳輸更多的扭矩來達(dá)到最優(yōu)加速性能。

當(dāng)然保時(shí)捷指出換檔策略不是一成不變的，他是與駕駛模式強(qiáng)相關(guān)的，在高里程和正常模式下是優(yōu)先使用二檔從而實(shí)現(xiàn)高效，同時(shí)某些情況下Taycan能夠切斷后軸變速器連接從而實(shí)現(xiàn)前驅(qū)。當(dāng)然只實(shí)現(xiàn)后驅(qū)是不行的前軸沒有離合器。

下圖為他的換檔策略，同時(shí)可知他有三種駕駛模式高續(xù)航模式，普通模式，運(yùn)動(dòng)模式。高里程模式時(shí)候只有倒檔時(shí)候以及非常高的扭矩需求時(shí)候使用一檔。正常模式時(shí)候只有大油門才使用。運(yùn)動(dòng)模式下低速默認(rèn)使用一檔當(dāng)速度達(dá)到75km/h時(shí)候才升檔。

說當(dāng)換檔肯定會(huì)想到換檔速度，由于兩速直接速比非常大，所以他的換檔速度是沒有雙離合快的，但是保時(shí)捷透露換檔過程中動(dòng)力是沒有中斷的。

電池以及充電

Taycan 電池包由33個(gè)模組組成，每個(gè)模組含有12個(gè)64.6amp的LG 電池軟包電芯，這個(gè)是和捷豹IPACE很相似采用軟包LG電芯。但Taycan 把396個(gè)電芯分成兩部分進(jìn)行并聯(lián)這就讓電池包的電壓達(dá)到了800V高壓，目前鮮有量產(chǎn)車達(dá)到這個(gè)高壓。

這樣Taycan的電壓實(shí)際介于610V（電池耗盡）到835V（電池滿電）之間，標(biāo)稱723V,最大容量為93.4KWH，小于特斯拉MODEL S 的100KWH。

通過上圖電池布置，細(xì)心的朋友肯定發(fā)現(xiàn)，他的布置有意思多了一個(gè)前鼓包在燃油車時(shí)代這是布置變速箱的空間，后面多一個(gè)下凹的。這個(gè)主要是為了讓顧客達(dá)到最佳空間體驗(yàn)，前鼓包布置的是電池管理系統(tǒng)，后下凹電池移動(dòng)到乘客座椅下面。同時(shí)細(xì)心的朋友會(huì)發(fā)現(xiàn)DC 還有on-board charger ，一般電動(dòng)車都不會(huì)有的，這里賣個(gè)關(guān)子下文會(huì)講到。

Taycan 采用800v的架構(gòu)從而實(shí)現(xiàn)效率，性能以及充電速度更快。他的整車質(zhì)量達(dá)到了2313kg 這個(gè)比I PACE和Tesla model s 都要重。按照當(dāng)前400V電動(dòng)車快充折算Taycan 能夠達(dá)到270kw的快充但是其實(shí)為了達(dá)到電池壽命的保護(hù)這是不可能的。但是保時(shí)捷電池的head說他們準(zhǔn)備的這個(gè)800v的架構(gòu)其實(shí)可以達(dá)到400v更多的峰值充電功率，只要未來電池技術(shù)更好了。

相對(duì)來講由于電壓升高了，理論上來講可以用更細(xì)的高壓線，從而減少線路損耗，也能減少整車線束質(zhì)量。但是問題產(chǎn)生的是當(dāng)前市場(chǎng)上很少支持800v的充電樁。所以他們自己開發(fā)充電樁。

保時(shí)捷宣稱22.5分鐘之內(nèi)讓電池從5%沖到80%，最大充電功率為270kw，最大承受電流為334 安培，這個(gè)峰值大概發(fā)生在40%的SOC 時(shí)候。超過40%就需要限制充電功率保護(hù)電池。

當(dāng)然不止電池的SOC影響充電功率，氣溫同樣影響，如上圖所示電池最佳充電環(huán)境溫度在25-35度之間，隨著SOC的增加而下降。

所以保時(shí)捷表示在30度時(shí)候是他的最佳充電溫度能夠達(dá)到他廣告宣傳的270kw 和22.5分鐘充到80%的目標(biāo)。不在這個(gè)溫度區(qū)間時(shí)候他的電池?zé)犷A(yù)熱系統(tǒng)起作用，同時(shí)會(huì)根據(jù)駕駛員的意圖去判斷，例如你導(dǎo)航到一個(gè)快充的地方，這個(gè)時(shí)候他的充電管理系統(tǒng)會(huì)讓電池溫度保持在最佳溫度及時(shí)當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度為0度左右。

保時(shí)捷提到50kw的充電時(shí)候不需要任何預(yù)處理，充電口在前部?jī)蓚?cè)分別為交流和直流。充電口有意思的是保時(shí)捷提供充電口開關(guān)的破冰選裝?？梢酝ㄟ^手勢(shì)或者中控控制。

通過Taycan的800V 270kw專屬充電樁，22.5分鐘可以充到80%，充電六分鐘能夠增加100km的續(xù)航。

但是當(dāng)前基本上所有充電設(shè)施是400v左右的，那800V如何充電？所以上文提到他有一個(gè)DC on-board他兼容當(dāng)前市面上的DC充電讓電壓升到800V。但他的充電功率只有50kw，充電到80%需要93分鐘，半個(gè)小時(shí)充電增加續(xù)航100公里。同時(shí)可以選裝150kw的 DC on-board 這樣的話36分鐘可以充到80%。

Taycan同時(shí)提供240v的Level 2 交流充電樁，充電功率達(dá)到9.6kw，這樣他大概花費(fèi)10.5個(gè)小時(shí)充滿。

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