深度解析保時(shí)捷Taycan前后橋電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

之前介紹了保時(shí)捷Taycan全球三地首發(fā)以及售價(jià)、主要規(guī)格參數(shù)，并介紹了刷新紐伯格林北賽道記錄的測(cè)試視頻、在美國(guó)大黃蜂號(hào)航空母艦上0－145km／h－0測(cè)試視頻：保時(shí)捷發(fā)布Taycan純電動(dòng)跑車，2．8秒破百，149．8萬(wàn)元起售

Taycan Turbo車型電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)：

前橋＋后橋綜合峰值功率500kW

前橋＋后橋綜合最大扭矩850Nm（300＋550）

電機(jī)最高轉(zhuǎn)速16000rpm

前驅(qū)單擋減速器（8．05）

后驅(qū)兩擋變速器（16、8．05）

0－100km／h加速時(shí)間3．2S

0－200km／h加速時(shí)間10．6S

最高車速260km／h

Taycan Turbo S車型電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)：

前橋＋后橋綜合峰值功率560kW

前橋＋后橋綜合最大扭矩1050Nm（440＋610）

電機(jī)最高轉(zhuǎn)速16000rpm

前驅(qū)單擋減速器（8．05）

后驅(qū)兩擋變速器（16、8．05）

0－100km／h加速時(shí)間2．8S

0－200km／h加速時(shí)間9．8S

最高車速260km／h

電機(jī)：

Taycan由兩個(gè)永磁同步電機(jī)（PMSM）提供動(dòng)力。與特斯拉Model S等使用的交流感應(yīng)電機(jī)不同。（Model 3 也有使用永磁電機(jī)）。

永磁電機(jī)優(yōu)點(diǎn)包括高效率， 特別是在低速和中速范圍， 更小的尺寸和更好的冷卻能力，但價(jià)格略有提升。

特斯拉Elon Musk也曾經(jīng)談到了交流感應(yīng)電機(jī)的冷卻限制。保時(shí)捷動(dòng)力總成經(jīng)理Dr． Boyke Richter說(shuō)：“這是轉(zhuǎn)子通過(guò)電流的結(jié)果，這會(huì)產(chǎn)生難以去除的熱量。這限制了電機(jī)的可重復(fù)性”。他還接著提到尺寸有多重要，他說(shuō)：“在相同的功率和扭矩水平下，異步電機(jī)總是要大一點(diǎn)?！?/p>

保時(shí)捷還提到了構(gòu)成定子的矩形發(fā)夾式繞組（rectangular hairpin－style windings）， 我們之前在雪佛蘭Bolt上看到過(guò)，它的優(yōu)勢(shì)在于導(dǎo)線更好地填滿定子的槽，比傳統(tǒng)的插入式繞組（pull－in winding）具有更少的間隙。

在給定空間內(nèi)裝入更多銅線的概念，稱為“銅填充系數(shù)”（copper fill factor）（即槽滿率），發(fā)夾式繞組可以是70％，而傳統(tǒng)的插入式繞組是45％ 。

后橋：

兩個(gè)電機(jī)中，后橋的電機(jī)更強(qiáng)大。Turbo車型后電機(jī)330kW和550Nm。Turbo S車型610Nm。兩擋變速器一擋速比約為16，二擋速比為8．05。

后橋模塊包括電機(jī)、變速器、逆變器（Inverter），逆變器從電池獲取直流電流，并將其轉(zhuǎn)換為電機(jī)的交流電流。后橋重約170kg（375 pounds）。

保時(shí)捷表示，兩擋的目的在于提高效率，同時(shí)優(yōu)化低速加速和最高車速。這正是ZF的新型兩擋變速器所宣稱的優(yōu)點(diǎn)。

后橋模塊另一個(gè)角度圖片：

整個(gè)后橋模塊設(shè)計(jì)得盡可能緊湊，并且平放以允許充足的行李箱空間。600A逆變器盒安裝在電機(jī)前面，差速器上方，乘客側(cè)。

后變速器爆炸圖：

“我們?cè)谶@個(gè)變速器中只集成了一個(gè)執(zhí)行器用于所有不同的擋位：一檔、二檔、空檔、倒檔和駐車。”Richter說(shuō)。

“在上部，可以看到執(zhí)行器，它驅(qū)動(dòng)兩個(gè)與爪形離合器（dog clutch）和多片離合器（ multiplate clutch）連接的操縱桿。在多片離合器內(nèi)部有一個(gè)行星排，確保一擋速比，“Richter說(shuō)。

他解釋說(shuō)，“在一擋，多片離合器打開(kāi)，爪形離合器關(guān)閉，產(chǎn)生16速比。二檔時(shí)，爪形離合器打開(kāi)，多片離合器關(guān)閉，行星排變?yōu)檎w，可以節(jié)省行星排的損失，提高效率”。

“輸出軸上的差速器是一種電子控制的限滑差速器，與保時(shí)捷的其他車輛中的相同。” 他繼續(xù)說(shuō)。

前橋：

單速前橋模塊采用了同軸設(shè)計(jì)。電機(jī)中心線大概位于前輪軸中心線上。一個(gè)前驅(qū)動(dòng)半軸穿過(guò)電機(jī)轉(zhuǎn)子連接減速器的差速器。

前置電機(jī)有兩種形式逆變器：300A峰值輸出（190A連續(xù)）和600A峰值輸出（380A連續(xù)）。后者用于Turbo S車型，并實(shí)現(xiàn)短時(shí)間最大輸出190kW（255 horsepower）和440Nm（325 lb－ft）的扭矩（對(duì)于更長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間，為400Nm（295 lb－ft））。Turbo車型的前置電機(jī)配備300A逆變器，輸出功率為175kW（238 horsepower），最大扭矩300Nm（221 lb－ft）。

這兩款逆變器通過(guò)共享部件來(lái)節(jié)省成本。（后橋600A逆變器與前橋600A逆變器不同。）

前橋同軸減速器不含油重16kg（35 pounds），具有兩個(gè)行星排，減速比8．05（與后橋二檔相同）。扭矩容量450Nm（332lb－ft ），在制動(dòng)能量回收時(shí)向另一個(gè)方向發(fā)送扭矩時(shí)具有300Nm（221lb－ft）的扭矩容量。保時(shí)捷表示，這種再生制動(dòng)主要發(fā)生在前橋，但也發(fā)生在后橋電機(jī)上，最大制動(dòng)能量回收功率265kW，最大縱向減速度為0．39g。變速器采用被動(dòng)冷卻，使用電機(jī)周圍的水套冷卻。

猜測(cè)原理圖如下：

一擋時(shí)，在大約100km／h，一擋扭矩減小到比較小值，在130km／h電機(jī)達(dá)到16000rpm。

在大約100km／h，升入二擋，可以達(dá)到最高車速260km／h。

換擋策略基于驅(qū)動(dòng)模式而改變。高續(xù)航模式和正常模式優(yōu)先考慮二檔以優(yōu)化效率。值得注意的是，在某些情況下，可以分離后橋電機(jī)與車輪連接，完全在前輪驅(qū)動(dòng)下運(yùn)行，以減少損失。運(yùn)動(dòng)模式盡可能長(zhǎng)時(shí)間地保持第一檔以最大化加速度。