比亚迪DM5.0的专利透露了啥？
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| 段时间比亚迪掌门人王传福亲自确认了比亚迪第五代DM超级混动系统，也就是DM5.0的存在，并且表示它的续航里程可以干到2千公里。 但比亚迪一直以来对新技术的保密工作都做得相当好，目前没有任何官方信源流出。好在国家专利局的的公示平台网站会定期发布到达公示期的专利，比亚迪自然也不能例外。 这些“新鲜出炉”的专利透露了不少细节，我们就通过比亚迪申请的专利提前解析神秘的DM 5.0系统。  01# 全新结构的混合动力系统 2024年3月19日，国家专利局的公示平台上解密了比亚迪的一个新结构的混合动力系统专利，神秘的CN220615468Ul专利。虽然只有非常简单的能量路径图和冗长的技术说明，但这套资料的含金量是非常高的。这是一套和现款的DM-i同样有两台电机，但是，重点来了，这回发电机也能参与驱动车辆了，是结构要先进得多的“真·双电机混动”。  注意！两个离合器的设置，这套新专利的混动系统可以实现完全解耦的电驱和馈电传递路径，什么意思？就是电驱转速可以不管发动机匹配，发电转速也不用和电驱转速协调，这两套系统理论上都能用各自的最高效率独立工作！而且这次比亚迪打破了以前DM-i系统发电、驱动两台电机的壁垒，这次两台电机可能分别启动也能同时驱动车辆，专利的描述证明了这一点。  换句话说这次比亚迪不光加大了总电驱功率、提升了能耗表现，还提高了电驱单元的利用率。也不难看出这样的设计用了更少的轴系，能减少动力切换的路径，这可以减小尺寸、提高传动效率。如果这就是传说中的DM5.0系统，从这几点不难看出比亚迪花了非常多的心思处理细节，比亚迪DM5.0的含金量是相当高的。  02# 为了DM5.0，比亚迪研发了新发动机？ 新的混动架构只是一个开始，在专利局公示平台上我们不费多少力气就能找到比亚迪大量刚刚披露的发动机相关专利，这一切都指向一个重点：比亚迪正在大刀阔斧地研发全新的混动专用发动机。根据多份专利的交叉比对，我们发现这次比亚迪的新发动机很可能不是以单独的发动机系统为要求在开发，而是优先考虑了整套混动系统的效率。例如公告号为CN220539714U的全新异型油底壳系统。比亚迪把油底壳挖了个大洞，为的是能在发动机最底部集成一部分的排气系统，这样不光能减少整套动力系统的体积，还能缩短排气管路，减少背压损失，提高整套系统的热效率。  同样在专利局公示平台上出现的还有能提升进气效率的新进气系统（CN220622030U）、燃烧效率更优化的汽缸盖系统（CN220415537U，下图）、能减少震动、优化供油条件的新机油泵（CN220539705U），以及新的凸轮轴、新的集成式加温器等等。简单来说，在发动机进气、排气、润滑、冷却等等核心系统全都有技术改进，我们可以期待一下比亚迪在发动机这块的表现。  03# 从电机冷却到散热模块，性能成本两手抓 前面我们提到了比亚迪在进行“系统性开发“，在近期专利局披露的其他系统专利上我们也能看到这样的思路。例如冷却能力更强、阻力更低、工序更简单的电机油冷系统新专利（CN220325454U）、散热能力更强的功率模块散热系统专利（CN220511399U）、减少搅油损失，提升了驱动效率的新差速器润滑系统专利（CN220540273U）、效率更高且调节幅度更大的热管理系统专利（CN117183650A，下图）——比亚迪几乎把DM5.0系统内的一切都做了更新，每个零部件的性能提升幅度或许不大，但当它们组成了一套系统时，带来的提升或许就是飞跃性的。  当然，性能的提升往往都和成本大涨联系到一起。但开年就打出了凶狠的价格攻势的比亚迪显然不愿意看到新的DM系统变成曲高和寡的空中楼阁，可以降低电机内部永磁体原件成本的差异化转子磁体电机专利（CN220544761U，下图）、可以利用车辆其他电气元件的新充放电电路专利（CN220535418U）都表明比亚迪依然把成本控制看得很重，新的DM5.0系统出来之后，价格不会让大家望而兴叹。  04# 混动的尽头，是行星齿轮？  但是仔细研究比亚迪的第五代DM-i技术，就会发现很多特别的地方，根据专利图的曝光，这套技术采用双行星齿轮的混动系统，而不是之前比亚迪第四代DM-i的技术方案，结合双电机和常规差速器，前驱/后驱混动模式以及四种工作模式：纯电四驱、混动四驱、增程后驱和高速发动机直驱。 有人说，这行星齿轮不是丰田THS混动的专利吗？其实啊 ，玩行星齿轮的不止丰田一家，通用也在用，目前丰田的第四代THS混动，使用的是双齿轮上下排布。这套架构，最开始其实源自美国的TRW公司，1969年推出，但是当时的美国压根不玩什么混动，这项技术在1988年到期之后，被丰田汽车注册了，而如今丰田的行星齿轮组的专利也到期了，所以说历史是个轮回啊。  当然了，丰田THS混动在美国公司的基础上，进行了大量的改进和升级，所以，丰田汽车的THS技术到底是不是抄袭，不能简单的下定论，但是至少这种结构不是丰田原创。 比亚迪DM-i 5.0的专利图显示，这套系统由一个发动机＋一个电机A+一个电机B，三个动力核心组成，通过两组行星齿轮互相连接，并且由于齿轮的巧妙布局，直接取消了离合器，提高了连接的强度和效率。 比亚迪为什么要改变之前的技术路线，选择使用行星齿轮的技术？这恐怕是很多人之前的疑问，之前的混动技术不是好好的吗，燃油经济性很高啊？笔者认为可能还是以下这样的考虑： 比亚迪之前的EHS混动去掉了传统的变速箱，绝大多数情况下，发动机都是发电机，电机驱动车辆，高速工况下和急加速的情况下发动机直驱或者并联驱动，这套方案结构较为简单，成本较低，但是有一个问题，那就是高速直驱的时候不能发电，这会导致一个问题，如果你总是加速，电机不断介入的情况下，动力电池的电量会不断降低，最终导致小概率的失速问题，而用上行星齿轮，将发动机的功率分流，就可以完美解决这个问题。  另外，双行星齿轮的结构，彻底取消了离合器，可以减小体积，并且，双电机都可以做发电/动力输出，动力的调配更灵活，不像之前，只能固定的一个电机发电，一个电机驱动。 当然这样做有利有弊，最大的问题就是结构相对复杂，调教的难度更大了，之前其他的国产车企也曾经试图模仿丰田的THS混动，但是最终发现，匹配的难度极大。还有就是行星齿轮加工的难度很高，之前国产零部件厂商给出的产品，达不到耐久性的要求。  值得欣喜的是，如果比亚迪第五代混动系统采用行星排的构型，说明国内供应商掌握了行星齿轮的加工工艺，国内的基础制造业水平这几年应该有了很大的提升。从这个专利提及的构型来讲，同样的行星轮加工至少载荷可以预留更大余量，毕竟“两个人力量大于1个人的力量”。两个行星排的分流技术适合扩展到不同平台车型，乘用车、大型SUV都可以适配，因为可以选择更大的发动机。毕竟比亚迪第四代DMI技术存在高速失速的缺点，高速直驱的时候不能发电；如果总是加速，电机不断介入的情况下，动力电池的电量会不断降低，最终导致小概率的失速问题，第四代DMI单档位先天不足会逐步暴露出来。 但是话又说回来，新的构型第一个行星排行星架与第二个行星排的齿圈互联，第一个行星排齿圈与第二个行星排的行星架互联，这样的一体化设计的加工难度也是一个挑战。当然了，我们相信比亚迪既然敢做，就已经做好了准备，不然没有理由在这一代的DMI混动销量这么高的情况下，贸然去做改变。 专利还重点描述了另外一个功能，在发动机和第一排行星架之间设置单向离合器，这个装置和丰田THS系统一模一样，就是为了锁止发动机，实现双电机驱动车辆行驶，应该算不上创新。至于其他的工作模式，在此就不一一分析了，网上分析文章太多了，都是围绕丰田THS系统几种模式展开的，感兴趣的读者可以去查询一下。 总结 比亚迪第五代混动系统的推出，肯定带来很多新技术。但对于核心的混合动力系统来讲，如果采用公开发明专利中的构型，说明比亚迪多平台布局的系统架构多样性已经非常全面。比亚迪第四代DMI类似本田IMMD串并联，第五代采用类似丰田功率分流的行星排构型，已经掌握了全球混动两大路线核心技术，技术实力很强大。 推荐文章
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