BYD海豹电驱系统技术分析

比亚迪海豹(图片|配置|询价)配备了比亚迪最新研发的刀片电池，整车性能和续航都与特斯拉Model 3接近。

海豹

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其纯电版车型分5种，其中550公里的两个版本差异仅在于内饰。电池容量有两种，61.4度电的电压为232V~440.8V，82.5度电的电压为344V~654.6V。前者非高压，无需升压充电；后者则借助电驱升压充电。

其中四驱版本的续航里程较相同电量的两驱版本少50km。一方面，是多出来的前辅驱质量造成（约90kg）；另一方面则是ASM辅驱在非工作状态下的拖曳损耗造成。

同时电池布局采用和Model Y相同的CTB技术，即把电池作为车身下地板的一部分，座椅直接安装在电池总成上。这样可以省去一部分车身构件，降低成本。

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热管理系统

和特斯拉的八通阀（Octovalve）不同的是，比亚迪采用不同位置分布的9个独立阀（九通阀Nonavalve）实现8种不同工作模式。同时为了进一步降低成本，省去了常规电池冷却的水回路，用冷媒直接冷却电池包。

和水的显热换热相比，冷媒主要靠相变的潜热换热（其显热很低），因而该技术对系统控制的要求更高：必须确保冷媒在流经电池包流道最末端时，仍有部分相变余量，否则可能会导致电池的均温性变差。

此外，热管理回路中取消了给电池包加热的PTC加热器，改而采用电机、电控自发热作为热源。

从技术发展趋势看，如果电驱动也能改用冷媒冷却，那么整车热管理将可以完全摒弃水回路，大大简化结构设计，目前看并没有明显的技术障碍，所以拭目以待。

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电驱系统

海豹全系车型共有4款电驱，虽然功率不同，但结构形式基本相同（除了前驱ASM），均为八合一，油冷且油路结构类似。

首先看其后驱8合1，将DCDC、车载充电机和动力域控制器集成是本车又一个亮点。

电控部分的集成度非常高，自上到下3块板子（集成了BMS、VCU和MCU的低压控制板，逆变器和DCDC与充电机一体板）实现了原来需要4个独立模块完成的功能。

集成的优势在于，省去了这些分立部件之间众多的高低压线束和接插件，实现了降本、空间紧凑和简化整车布置三方面优势。

减速箱为常见的2级平行轴形式，速比10.81。整体布局仍采用常规的3合1形式，电控部分作为一个独立壳体安装到电机和减速箱顶部，减速箱和电机共用部分壳体，电控独立壳体的优势在于能够灵活调整电机尺寸。

除了常见零件，在减速器后盖输入轴有一个未见过的零件，这里姑且不谈。

从下图可以看到拆掉端盖的电机定子和减速箱壳体，定子4根出线，其中一个中性点用于升压充电，出线端子采用经典的铜鼻子。

电机右侧，减速箱壳体下方分布着油泵腔和油滤腔。同时在定子上方布置了3根油管，用来喷油冷却绕组。其中最左边的油管头部开有小孔，通过此小孔分流一部分油到电机端盖，给电机后轴承润滑。

其定子油管和E-GMP的油管设计高度相似：用3根独立的不锈钢直管给定子喷油冷却（并没有采用DMi的“竖琴”式油管）。

同时比E-GMP更简单：省去了E-GMP油管入油端的密封结构（钎焊一个带O型圈槽的厚壁管，并配合O型圈密封），入口和壳体纯间隙配合。

转子铁心叠片为分5段，V型扭斜，其中两端的叠长目测为其他叠的一半，同时可在平衡盘和铁心交界处见到一圈油孔：

结合下图可知，该处为转子磁钢冷却油道末端的排油孔。其转子流动分配方式仍类似特斯拉的方案：借助平衡盘油道，两端相向错流，在此基础上比亚迪进一步把铁心油道引入了大磁钢两端的隔磁区，真正实现了磁钢的浸没式冷却。

从下图看轴上只有2排油孔，对应上图两端平衡盘的油道，所有进入转子的油都流经磁钢冷却油道，并经铁心端面的油孔甩出。常规的转子甩油出口通常位于平衡盘外端面，或者直接从轴上孔甩出，但比亚迪布置的甩油孔离气隙如此之近，因而油很容易进入气隙。

前驱ASM质量为90kg，仍然为油冷。

从下图可以看到该ASM的定子为5相，并且为绕线电机，定子采用螺栓固定于壳体，顶部有3根油管进行冷却，其中最右侧的油管端部开小孔，用来将油引到端盖，对电机后轴承进行润滑。

其转子为常见的铸铝鼠笼形式：

结合比亚迪的一个专利（CN115139771A），谈谈上文在减速箱后盖上输入轴位置的神秘零件。

下图为该专利里的原理图，总体和常规冷却设计无异，但细看在转子油路分支上多出了一个关断阀6：

专利说明书对该阀功能的描述是：“电机2工作驱动车辆运行时，若电机2以低负荷/低转速工作，则阀门6关闭，液泵 4的功率根据绕组温度进行调节。若电机2以大负荷/高转速工作，则液泵4的功率根据绕组温度进行调节，阀门6间歇性开启，例如可以是每间隔10分钟便工作1分钟，同时在结束大负荷、高转速工作时，开启1分钟，以冷却电机2，同时防止在间隔的10分钟时间内并不完全是大负荷、高转速工作。可选得，阀门6的开启时间可根据用户需求进行设定”。

概况如下：当磁钢需要冷却时，关断阀打开，给转子磁钢通油冷却，但大部分情况下磁钢不需要冷却，该阀闭合。在常规工况下磁钢是不需要冷却的，此时如果仍放任磁钢通油，那么这部分没充分利用的油也在白白浪费泵功率，并且油有可能进入气隙产生搅油损耗。

除了常规工况，该专利还列举了该阀的两个特殊use case：

• 由于整车取消了电池包加热PTC，完全通过电机定子发热来给电池包加热（电池温度低于6℃开始加热，高于10℃停止加热），在此状态下如果转子油道仍打开，那么回路中的油将部分被转子分走（此时转子是不发热的），无法参与换热，这将导致加热效果变差。
• 另外整车在借助电机定子电感进行升压充电时，当升压压差较大时，会有较大的纹波电流，该纹波电流会在转子上产生感应电流并加热转子，因而可以设定根据升压压差超过阈值来打开转子阀门的逻辑。
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同时在该专利中，还有一处隐藏细节：平衡盘上的排油孔是斜的。这样可以避免油浸入气隙的问题，并且充分利用甩油冷却定子绕组。但在其产品上并未采用该斜孔，可能的原因是该斜孔将带来额外加工成本，并且如果转子通油出现的时间很短，则其影响可以忽略。

再看BYD的另一个专利（CN202222258660），其转子轴系结构和特斯拉高度相似：转子输出端采用外花键和减速箱轴相连，转子油道从左往右逐渐开阔，这种设计加工更加方便：从两端分别打孔，左侧孔细但短，右侧的孔长但粗。

为了防止两端都开口，油从一端进另一端出的问题，放大上图的右端，会发现一个画有截面线的塞子，此处应为一个薄壁冲压件堵头。

转子轴系设计的另一个和特斯拉高度相似的设计：转子入口的导油结构。

该结构位于减速箱输入轴内，一端插入减速箱后盖的输油口，另一端插入转子入油口。该结构存在的必要性是由它的内外花键配合方式决定的：电机外花键将使得对配减速箱输入轴内孔直径大于电机轴内的油道直径。

如果不存在该零件，任由油进入减速箱轴孔的油腔，那么在旋转状态下，这些油将会沿着壁面形成一环形油液面。

要想进入电机轴内油腔，必须待液面位置高于电机轴油腔的台阶，这样就造成了油的囤积，导致流量的调整和变化不能及时传递到转子内，同时如果花键连接处不设置密封。

此外，油还会从配合花键的间隙泄露。所以一个合适的油道过桥件，解决了上述油道不连续问题。

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总结

高度集成体现在整车动力系统的每一个角落，从CTB的电池包到多合一的后驱总成以及冷媒直冷电池的热管理系统。热管理系统完全取消水路，改用冷媒冷却电驱是一个可能的发展趋势。

定子冷却方式从简，仅从顶部对绕组外围喷油冷却，内侧无专门设置的转子甩油孔对绕组内侧进行甩油。

磁钢冷却在大部分形式工况下是用不到的，但它能降低边界性能的磁钢温度，从而拓宽持续性能和升压充电电压范围，或通过降低磁钢牌号来降本。它的少见使用也让平衡盘油道设计趋于成本优先。

同时磁钢冷却的关断阀设计再一次体现了油路主动控制理念，和Rivian的油冷器集成温控阀一样，标志着油冷设计的日趋成熟。

部分图片来源于日经BP公众号和网络拆解。

来源：调皮的JINX 作者：三水也