電機(jī)采用編織繞組技術(shù),減少了原材料用量,所需焊點(diǎn)也比發(fā)夾式繞組少得多。此外,電機(jī)采用的冷卻技術(shù)讓冷卻液與銅直接接觸。
冷卻液直觸、編織繞組技術(shù)以及其他創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)功率凈增加50%。
ZF表示,其模塊化電驅(qū)系統(tǒng)將于2025年投入生產(chǎn)線。
采埃孚表示,即將在2025年投入生產(chǎn)的新一代電驅(qū)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊,能提供更大的能量密度,且適應(yīng)性更強(qiáng),這對(duì)新一代純電汽車的制造商有極大吸引力。該集團(tuán)最近展示了新模塊化概念系統(tǒng)的關(guān)鍵細(xì)節(jié),其工作電壓可設(shè)置為400V或800V。在近期的一場(chǎng)數(shù)字研討會(huì)上,公司高管告訴全球媒體,這款可定制系統(tǒng)囊括了電機(jī)、逆變器、變速箱和軟件,能夠幫助OEM縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間。
高管們表示,該系統(tǒng)可以滿足80%的現(xiàn)有OEM用例。
電氣系統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)理Markus Schwabe指出,“采埃孚已經(jīng)準(zhǔn)備好應(yīng)對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的挑戰(zhàn)”。作為傳統(tǒng)變速箱的大型供應(yīng)商,采埃孚一直在增加對(duì)電氣化的投資。2019年,它開(kāi)始為奔馳EQS SUV提供整個(gè)動(dòng)力總成。Schewabe表示,“盡管我們站在系統(tǒng)的角度,并擁有強(qiáng)大的技術(shù),但我們也深知每一個(gè)組件是多么重要?!彼a(bǔ)充道,采埃孚工程師們專注于提升以下四個(gè)方面的性能:成本、里程、扭矩和功率密度。新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要盡可能滿足“即裝即用”。采埃孚預(yù)測(cè),新系統(tǒng)可以直接滿足80%的客戶需求,其余只需簡(jiǎn)單定制就可適應(yīng)任何應(yīng)用需求。Schwabe還表示,采埃孚預(yù)計(jì),對(duì)800V系統(tǒng)的需求將迅速超過(guò)400V系統(tǒng)。電驅(qū)動(dòng)技術(shù)開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人Otmar Scharrer說(shuō),其電驅(qū)系統(tǒng)的緊湊性和各個(gè)部件的內(nèi)部接口設(shè)計(jì),使得調(diào)整相當(dāng)輕松;此外,這些設(shè)計(jì)還具有非常高的結(jié)構(gòu)剛度,極大提升了NVH性能。
新技術(shù)的一大關(guān)鍵點(diǎn)在于,對(duì)400V和800V系統(tǒng)不同需求的處理是由控制芯片和帶有獨(dú)立電源開(kāi)關(guān)的逆變器進(jìn)行的。采埃孚斷言,與目前的電源模塊相比,這種結(jié)構(gòu)可以有效減少部件數(shù)量。Sharrer說(shuō):“我們可以更快、更精確地服務(wù)于不同的市場(chǎng)要求?!睋?jù)悉,系統(tǒng)軸功率最低為100 kW(134馬力),最高可達(dá)300 kW(402馬力)。
編制繞組的優(yōu)勢(shì)
采埃孚工程師介紹,新一代電機(jī)的編織繞組技術(shù)在提高系統(tǒng)功率密度中起到了重要作用。電機(jī)產(chǎn)品系列負(fù)責(zé)人Roland Hintringer說(shuō),“發(fā)夾式繞組是當(dāng)今最先進(jìn)的技術(shù),在五到七年前推出,需要數(shù)百個(gè)激光焊點(diǎn)。”而采埃孚電機(jī)上的線圈只需一步就可編織成型,耗時(shí)少,占用空間也更小,其繞組端部尺寸為15毫米,而發(fā)夾式為28毫米;并且編織繞組只需要24個(gè)焊點(diǎn),還可以減少10%的原材料用量。
采埃孚的工程師們非常注重冷卻,冷卻技術(shù)可以極大提升功率。除了在電機(jī)外殼采用水冷技術(shù)外,他們還將冷卻油泵送到定子周圍和編織繞組內(nèi)部的縫隙中。Hintringer解釋道,“冷卻油流經(jīng)定子并在溫度最高的部位與銅直接接觸”,這使峰值性能提高85%,功率提高50%,所需稀土用量只占目前技術(shù)所需稀土量的1%。
高功率密度
采埃孚通過(guò)使用兩個(gè)行星齒輪組改進(jìn)了以前的偏置齒輪箱。
為車輪提供動(dòng)力的是新一代同軸減速箱,它應(yīng)用了采埃孚的關(guān)于行星齒輪的專業(yè)技術(shù),其中使用兩個(gè)行星齒輪以實(shí)現(xiàn)所需的減速比和50/50的功率分配。車橋驅(qū)動(dòng)工程產(chǎn)品線負(fù)責(zé)人Robert Peter表示,這款減速箱還具備完全的差速器功能;與2011年以來(lái)常見(jiàn)的平行軸解決方案相比,新一代變速箱所占空間減少了25%,功率密度更高,重量減少了10%,傳動(dòng)損耗降低了20%,并且其NVH性能與平行軸相當(dāng),甚至更好。
Peter說(shuō):“我們的變速箱技術(shù)幫助我們解決了提升NVH性能和降低重量之間的矛盾?!?/p>
這種DC-DC轉(zhuǎn)換器是為燃料電池而設(shè)計(jì)的。效率達(dá)到99.6%。
工程師們還說(shuō),新的逆變器設(shè)計(jì)能夠更充分地與動(dòng)力總成的其他部分融合。他們預(yù)測(cè),在2030年前,比硅性能更出色的碳化硅芯片驅(qū)動(dòng)的裝置將占據(jù)約60%的市場(chǎng)份額。除了逆變器之外,采埃孚還在制造一種用于燃料電池的高壓DC-DC轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的效率高達(dá)99.6%,并且控制整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)得很靈活,可以根據(jù)不同的驅(qū)動(dòng)特性進(jìn)行調(diào)整。
審核編輯:劉清
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原文標(biāo)題:采埃孚推出全套電驅(qū)系統(tǒng),幫助OEM縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間
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