导读
电控、减速器”或者相相似的电机电控与其他部件的集成产物,是新能源车型的症结部件。在产物重量减小、本钱低落的需求下,电机和电控功效集成化是肯定性的成长趋向,而电驱动桥是电机和电控集成化趋向下的行业新趋向。
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先容
今朝,在产物重量减小、本钱低落的需求下,电机、电控功效是电机、电控行业一年夜肯定性技术趋向,海内国外企业均在这一部门有所涉猎,而电驱动桥是电机和电控集成化趋向下的行业新趋向。
电驱动桥,是指由“电机、电控、减速器”或者相相似的电机电控与其他部件的集成产物,是新能源车型的症结部件。
国际方面,博世、博格华纳、采埃孚、吉凯恩、麦格纳等零部件巨擘均已在电驱动桥行业结构,其相似产物已经给主机厂供给。海内方面,汇川技术、朴直电机、精进电动、上海年夜郡、上海电驱动等都有“多合一”产物。
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典型产物先容
BOSCH eAxleVSGKN eAxle
博世 eAxle--高集成度、宽事情规模。它把电机、逆变器、电机节制器和减速箱等集成一个动力体系模块,模化的设计可以低落本钱和缩短开发周期。依据利用场景分歧,功率规模可设置在 50-300KW,输出扭矩可认为1000-6000NM,从而在纯电动汽车与混合动力汽车上均可使用。
图:博世 eAxle电驱动
采埃孚混动电驱+纯电电驱
混合动力电驱是繁杂的集成体系。采埃孚混合动力电驱的前端是由电机、分别聚散器和可以均衡内燃机外部不规矩振动的旋转减振器聚拢而成,后面匹配原有的 8 挡主动变速器,从而搭建起繁杂却紧凑的插电式混合动力电驱体系。此中前真个集成模块可以匹配到其他的变速器上,从而实现混合动力下的多档位驱动。
采埃孚的Electric Axle Drive集电机、带有差速器的变速器、壳体、冷却装备和带节制软件的功率电子为一体,输出功率为90-150kw,最年夜扭矩为1700Nm,今朝采埃孚电驱动也用于小型和紧凑车。
图:采埃孚混动电驱体系
纯电电驱布局相对简单。对付纯电动车,采埃孚提供了轻盈、紧凑的电驱桥体系。该体系包含了电机、两级减速机和一体化的功率电子体系三年夜部门。
图:采埃孚纯电电驱体系
吉凯恩GKN eAxle
吉凯恩从 2002 年起开端进行电驱体系的研发,截止今朝已经出货 30 万套,配套车型包含 BMWi8、Volvo XC90 以及保时捷 918 Spyder(参数丨图片) 等。公司现有产物包含单速等到多速比 eAxle。今朝设计的全新eAxle体系(eTwinsterX)联合了吉凯恩的 Twinster 双聚散驱动模块,可将更多扭矩无缝地散布到一个车轮中,赞助车辆更快地转弯,极年夜地进步过弯反响 (扭矩矢量控 制)。GKN电驱动聚拢电机、逆变器、减速箱为一体,最年夜功率为65kw,最年夜输出扭矩为2000NmGKN 。
图:GKN 新一代 eAxle 产物- eTwinsterX
传统的混合动力汽车只有 30% 的能量是起源于 电池,吉凯恩预计在将来的车辆中,小型、壮大的扭矩矢量节制电桥可以或许输出 60- 70% 的动力。eTwinsterX 是实现向该偏向迈进的一款产物。
麦格纳 eDrive
麦格纳 eDrive 涵盖品类丰硕。麦格纳电力驱动体系批量临盆才能涵盖了当代电 驱动体系所有的症结组件,多样化的产物组合能完备笼罩全系列变速器、齿轮箱、 传动轴、电机、逆变器、节制软件和工程办理计划。电驱动体系按动力类型分为 轻度混合动力、插电式混合动力、纯电驱动三年夜类,各个电驱类型在产物设计及 安装地位上均有分歧,同时电驱动体系还包含一些电气化组件,麦格纳拥有完备 的产物笼罩,竞争上风显著。
图:麦格纳动力总成产物
博格华纳eDM
博格华纳eDM集成了eGearDrive变速电子驱动桥和电机的减速器,右侧为体积较年夜的电机,左侧颠末了固定传动比齿轮后将动力传送赴任速器,再由差速器分派到两侧后轮,输出功率在80kw到135kw,扭矩规模在1450到2500,不仅能满意轻量化的要求,并且传动效力更高。
图:博格华纳eDM电驱模块
总的来说,电驱动桥集成化的长处有以下几个方面:
①高度集成,勤俭布置空间;
②动力传动路径短,效力高;
③集成后,零部件数目削减;
④中间集成和轮边驱动回馈力矩年夜,综合效力高;
然则毛病也比拟显著:
①全新布局,零部件开发本钱高;
②部件繁杂水平高,制作难度加年夜;
③需同时掌握电机、电控技术(动力节制及匹配),对付工程师的要求比拟高。
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电驱动桥开起事度阐发
起首是在中间电机驱动桥开起事度方面,中间电机驱动桥撤消了变速箱和传动轴,工程上可以撤消某一个零部件,然则其功效必需保存。
①变速箱和传动轴的功效,一是转变传动比,使动员机在有利的工况下事情;二是在动员机扭转偏向不变环境下,使汽车能倒退行驶;三是用空挡,中止动力通报,以动员性能够起动、怠速,并便于变速器换档或进行为力输出。
②电念头的替代变速箱的可能性阐发,有启停、顺转、反向转,工况区域。这就从原理上奉告了年夜家,动员机体系必需要有变速箱,电念头可以不要变速箱。原理上逻辑通了,工程上要科学(工艺)设计,要保障电机撤消变速箱,产物质量不克不及低于以前的产物。
图:传统汽车驱动体系典型布置情势对照
③电机替代变速箱的靠谱计划方面,很多专家以为,今朝电机水准撤消变速箱以后,电动汽车新产物的机能与传统汽车的机能是降落的。将(5-6)档变速箱换成(2-3)变速箱。当然,假如电性能安装到桥手上,传动轴的长度可所以0。现实产物案例:
a)特斯拉乘用车中间电机安装后桥上,传动轴的长度是0;
b)海内纯电动公交车,中间电机为后置,其传动轴比传统车更短。
2)轮边双电机驱动桥开起事度阐发,轮边双电机驱动桥比中间电机驱动桥更先迈了一步,不仅撤消传统汽车变速箱、传动轴、照样撤消传统汽车的主减速器和差速器。同理,零部件可以撤消,然则不克不及撤消其功效。
①主减速器和差速器功效:主减速器和差速器一样平常是一个总成,主减速器主要作用便是减速增扭,进步驱动力,后驱车还经由过程主减速器的锥齿和伞齿转变动力的传动偏向。差速器的左作用便是使动力分派给左右两个车轮,保证车辆在转弯时,使左右两个车轮以分歧的速率扭转。
②轮边电机驱动桥:其主减速器和差速器功效呢。原理上,轮边电机桥,是一个中间电机分化成2个电机,然则减速器和差速器省了,然则其功效若何保障。这便是轮边电机桥研发的艰苦地点。海内BYD开端在纯电动客车上测验考试,然则其机能,是不是比中间电机驱动桥机能要优秀。今朝还没有看到权势巨子机构的申报;
③轮毂电机驱动桥:本来的轮边减速器也给省了,轮毂电机驱动桥比轮边电机桥更激进。然则轮毂电机驱动桥把变速箱、传动轴、主减速器、差速器、轮边减速器等功效完善替代。今朝还没有看到权势巨子机构的申报。
④将电机安装到驱动桥上发生新问题:传统汽车的动员机由底架支持的,底架经由过程吊挂来支持的。专业职员是知道,传统动员机的质量,是簧上质量,然则电机安装到驱动桥上以后,电机质量是簧上质量。电机是剧烈的活动件,其震荡量若何保障驱动桥的寿命、成员舒适性。这些指标,若何超出传统驱动桥。今朝还没有看到权势巨子机构的申报。
图:2018-2020年新能源乘用车的需求量
成长新能源汽车是国度战略,为了破解动力电池这个瓶颈,中间当局一直在进行资金支撑,但今朝这个瓶颈还没有彻底地获得办理。成长纯电动汽车第二瓶颈是动力电机。严厉地说,工业电机离汽车电机要求比拟远,而今朝满意汽车用的电机不多。在没有满意汽车用电动的条件下,电驱动桥研发是好不容易的。当然,电驱动桥研发对进步电机程度是有拉动作用的。是以,开发电驱动桥是表里要求的同一,固然急迫但不宜浮躁。起源:ATC