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BMW領投的DeepDrive雙轉子徑向磁通電機有何特殊之處?

電機技術及應用 ? 來源:電機技術及應用 ? 2023-04-19 10:56 ? 次閱讀

前言

近日寶馬集團通過旗下風險投資公司BMW i Ventures領投高科技電機初創公司DeepDrive 1610萬美元(約合1.1億人民幣)。

DeepDrive公司開發的是一種高效、高性能、低成本的雙轉子徑向磁通電機系統(含控制器)。該系統具有較高的成本效益和資源效率,并擁有更高的能效,能顯著提升電動車續航能力,同時亦能有效控制生產成本,減少自然資源的消耗。

這套電驅系統可用于分布驅動系統(輪轂或輪邊),也可以用于集中驅動系統。

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測試中的DeepDrive雙轉子軸向磁通電機

雙轉子徑向磁通電機系統

整機系統

DeepDrive的雙轉子徑向磁通電機有兩種結構形式,一種是可以用于輪轂的輪轂電機。

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DeepDrive雙轉子輪轂電機

另一種結構形式可以用于集中驅動,電機為細長形。

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DeepDrive雙轉子集中驅動電機

兩種電機設計理念是一樣的,下面以雙轉子輪轂電機為主進行介紹。

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DeepDrive雙轉子軸向磁通電機RM1250效率map及外特性曲線

RM1250電機主要的技術參數如下:

電驅輸入電壓:350Vdc

峰值扭矩(30s):1250Nm;

峰值功率(30s):125kW;

持續扭矩:750Nm;

持續功率:80kW;

最高效率:96.6%;

最大外徑:458mm;

長度:160mm(含控制器);

重量:32kg(不含冷卻液)。

定子部分

定子沒有使用Hpin技術,定子鐵心為分段鐵心(沖片沖壓),降低了90%的材料浪費。繞組使用了分布式繞組,槽滿率>80%。每個定子槽的導體很少,特殊連接器也很少。

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DeepDrive雙轉子輪轂電機定子

轉子部分

轉子為內外兩層轉子,磁鋼分別貼于表面。

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DeepDrive雙轉子輪轂電機轉子轉子

轉子鐵心材料為低碳鋼的實心材料,采用沖卷工藝。使用低碳鋼做轉子鐵心的原因估計是因輪轂電機轉速低,鐵耗低的原因。同時低碳鋼加工制造簡單,材料利用率高。

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DeepDrive雙轉子輪轂電機轉子-外轉子

DeepDrive雙轉子電機采用的磁鋼不含貴重的重稀土鏑和鋱,這個點和近期的特斯拉、日產、尼得科的電機設計理念一至,就是去稀土化。也是歐、美、日近來電機設計的一大趨勢。

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DeepDrive雙轉子輪轂電機轉子-內轉子

控制器部分

DeepDrive雙轉子輪轂電機的控制器集成在電機上,也就是圓圈所示位置。

該控制器采用了創新性的拓撲,功率模塊使用了SiC Mosfets。并對電流諧波進行了優化,提升了電驅系統的運行效率。

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DeepDrive雙轉子輪轂電機控制

雙轉子徑向磁通電機系統的優勢總結

有非常高的功率密度和扭矩密度;

通過設計優化,鐵耗非常小,電機效率高;

相同功率和扭矩的情況下,磁鋼用量降低了50%,不使用重稀土,降低了對稀土的依賴程度;

電機鐵心用量減少了80%;

和現有普通電機相比,每Nm的成本降低了30%;

制造成本降低;

非常低的噪聲輻射和低轉矩脈動,讓駕駛更為舒適;

DeepDrive驅動單元可以提供超過98%的最高系統效率。可幫助車輛增加20%的動力儲備,減少20%的電池,從而降低整車成本。

總結

汽車電動化發展到今天,工程師為了讓電驅系統給車輛提供更高的性能,是無所不用其極。各種創新也是層出不窮。DeepDrive公司給我們提供了一種新的思路。這種電機的定子安裝、電機冷卻方式、生產制造工藝也需要工程師們進行深入的探討和創新。

審核編輯 :李倩

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原文標題:BMW領投的DeepDrive雙轉子徑向磁通電機有何特殊之處?

文章出處:【微信號:wwygzxcpj,微信公眾號:電機技術及應用】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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