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電驅動系統故障怎么解決 電驅動系統技術的發展趨勢

jf_IvoARX3P ? 來源:EDC電驅未來 ? 2023-08-07 10:00 ? 次閱讀

豪華車型峰值功率在300KW以上,百公里加速5S左右,最高車速180Km/h左右;主流經濟車型峰值功率在100KW左右,百公里加速10S左右,最高車速150Km/h左右。

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1、高功率密度

高功率密度可提高整車續航里程,需減小電驅傳動系統空間尺寸和重量;

反拖充電時反齒面載荷增加;高速旋轉下發生齒輪膠合失效的風險增加;

高轉速下,由于動態效應(共振)導致載荷增加的風險;

軸承和齒輪都很有可能需要更高的精度等級,但對應的就是更高的成本。

2、高轉速

新能源汽車驅動電機高速化,可以在保持體積重量不變時提高功率,進而提升汽車動力性;或者保持同樣功率和動力性,同時可以縮小電機體積,降低成本。

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以BYD秦EV/120kW電機為例,轉速由14000rpm提升到20000rpm:體積減小24%、重量減小26.5%、成本降低26%。

高速電機存在的幾個問題:

(1)高速帶來的轉子離心力大,需要更高的轉子強度,可以通過低鐵損硅鋼片(降低厚度)和高強度硅鋼材料解決;

(2)高速軸承和高轉速油封的選擇、對動平衡要求更高,工藝裝配要求更高;

(3)高速帶來的鐵損增加和繞組渦流損耗、電頻率增大,電流位移和趨膚效應;

(4)激振頻率高,NVH惡化,需要在電磁設計、結構設計、電機控制等方面綜合考慮。

(5)控制方面,開關頻率增加,IGBT損耗增加,可以通過應用SiC、DSP升級和更新算法等方法解決;

(6)高轉速的標定測試臺架資源受限。

3、高效率

(1)提高電機效率:硅鋼片選型、繞線方法、永磁體布置方式;

(2)提高電控效率:IGBT選型、載波頻率;

(3)提高減速器效率:速比選擇、潤滑油選型及油量、軸承選型。

以速比匹配為例,需考慮多個工況進行選擇:

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4、NVH性能

沒有內燃機噪聲掩蓋齒輪噪音,電動車對齒輪噪音容忍度更低;

電機本身會產生激勵導致噪音;

在反拖充電過程中,反齒面會完全受載;

潛在的齒輪嘯叫風險,這是在高轉速以及對應的頻率范圍內,輪齒嚙合頻率激勵所導致的;

高轉速導致高頻嘯叫,人耳朵對2-5kHz的聲音很敏感;

需對系統模態響應進行精細控制以避免共振。

5、EV兩擋優勢

以BYD秦EV為例,在原車120kW電機基礎上,匹配兩檔進行計算:

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NEDC工況下,整車能耗可降低2.5%:

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EUDC工況下,整車能耗可降低3.5%:

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調節電機工作點,提高電驅動系統總效率。

6、EV兩擋技術方案

AMT構型:結構緊湊、性價比高:

AT構型:換擋品質高、無動力中斷:

無離合器、無同步器的電驅動機械變速器(EMT)構型——成本低、結構緊湊、維護方便

EMT系統的“無沖擊換檔”控制性能——消除“打齒”,延長使用壽命;消除換檔噪聲,改善舒適性;極短動力中斷時間,提升整車加速能力

責任編輯:彭菁

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原文標題:電驅動系統技術發展趨勢和挑戰

文章出處:【微信號:EDC電驅未來,微信公眾號:EDC電驅未來】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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