电子电气是新能源轿车的关键技能。在2017年我国电动轿车百人会上,与会专家强调指出,往后新能源轿车电子电气将向“六化一控”(高频化、集成化、模块化、智能化、体系化、绿色化与全数字控制)开展,新能源轿车电子电气器材的功能、可靠性与智能化运用,新式高频器材的开展,电力电子设备和体系开展技能将成为职业立异的关注点和中心,电子电气技能进步影响着新能源轿车向电动化和智能化方向跨进。
从2017年开端,跟着新能源轿车补助方针退坡,我国新能源轿车商场正式进入“方针驱动商场”向“商场驱动商场”转型期。我国政府行将推出的《乘用车企业均匀燃料消耗量与新能源积分并行管理办法》也将新能源轿车产量和单车续驶路程作为中心计分方针。在国家方针驱动和轿车电气化的大趋势下,除了单车续驶路程,电动车的动力及舒适性也被提出较高要求,代替内燃机的电动机纷繁敞开品种繁复的驱动结构计划,为使轿车制造商能够灵敏应对各种驱动技能,全球轿车零部件供货商博格华纳研制出新式电气化专业解决计划——eDM电驱模块以满意轿车产业技能晋级的需求。
eDM电驱模块完成动力和舒适性二合一
博格华纳专门为纯电动车研制了集成eGearDrive变速器电子驱动桥和电机的减速器集成驱动电机模块eDM(Electric Drive Module),不仅能很好的满意电动车的动力及舒适性需求,也带来更紧凑,更轻和更高的性价比。
和传统发动机最高五六千转每分钟的转速比较,电机最高转速可达10000rpm 左右,高转速在完成动力性的一同,对减速器齿轮功能要求很高。为习惯电动机的高速特性,博格华纳在2015 年收买雷米电机,研制出集成电机和其先进的eGearDrive变速器电子驱动桥总成为一体的eDM电驱模块。
博格华纳eDM电驱模块传承了博格华纳高精度的齿轮工艺,运用铝压铸壳体,经过选用紧凑的轻量化规划,进一步简化部件,有用将整车分量减轻至75kg。与竞品驱动模块比较,减重15kg,长度缩短104mm,不仅能满意当时新能源轿车轻量化及绿色节能的要求,其可扩展和紧凑型规划可协助OEM完成车辆更高的传动功率。博格华纳动力驱动体系武汉工程中心总监张相宏表明,“eGearDrive变速器电子驱动桥和HVH250电机整合而成的eDM电驱模块在结构上十分紧凑,在最大扭矩、体积和功率方面体现优异,分量进一步减轻,给客户的装置、保护和运转带来很大便当。”
博格华纳eDM电驱模块
从结构上看,eDM电驱模块右侧体积较大部分为电机(如上图所示),左边经过固定传动比齿轮后将动力传递到差速器,再由差速器分配到两边车轮。模块运用了高精度螺旋齿轮,齿轮选用斜齿规划,齿型改善后啮合总重合度> 4,更低的齿隙使噪音有用下降。一同,经过外表抛光削减闪点温度,进一步提高高速功能,完成齿轮部分传递功率>97%。
eDM电驱模块高精度螺旋齿轮
eDM电驱模块终究完成模块传递扭矩最高可达315Nm,轮上继续扭矩和轮上峰值扭矩别离到达1450Nm和2500Nm,最高输入转速达12000r/min,完成体系传动功率大于93%,以更高的稳定性、牵引力和低噪音功能,给电动轿车驾乘者带来流通、安静的驾驭体会。
eDM电驱模块电机为整车加快供给微弱动力
eDM电驱模块的电机选用博格华纳收买的雷米HVH250电机,该电机可运用于混合动力及纯电动车型,具有用率高、体积小和轻量化的特色。关于电机的结构规划,张相宏表明,“经过选用斜极规划,扭矩动摇小于5%,到达杰出的降噪作用。”
HVH250电机选用永磁体转子,运用先进的高压发夹式矩形铜线定子绕组技能(HVH),电机功率密度,扭矩和功率密度均到达职业领先水平。因为导线摆放规整紧凑,外表积大,便于热量的传导,能有用进行冷却。 可完成高功率和高继续功率。“电机本身在不同的结构中都能够运用,HVH250电机模块化规划可依据运用需求做到不同的标准组合和功能。”
扁铜线定子绕组技能(HVH)可提高电机功率和功能并下降噪音
在车辆驾驭过程中,噪声也是电动车一项重要功能指标,eDM噪声的阶次和发动机有所不同,为下降车内噪音,博格华纳针对集成后的eDM 噪声进行了优化。张相宏表明,“经过转子斜极,齿轮概括优化,外壳刚度增强,eDM的电机噪音水平现在到达近场噪音为85分贝,驾驭室噪音35分贝的领先水平。”
在电机冷却方面,张相宏坦言,可选用油冷或水冷,依据运用要求经过CFD剖析和实验验证,减低电机温升,到达最佳的继续产品功率。“选用油冷对定转子和轴承冷却是博格华纳产品的高功能高耐久性的优势特征,但国内选用定子水冷更遍及,这将约束电机的继续功率为油冷的2/3,避免发生转子温度超限发生退磁。”
运用于纯电动轿车的电机需求有较大的功率、力距以及继续的功率。HVH250水冷电机继续功率到达60KW,峰值功率为140KW,为整车的加快性供给了杰出的支撑。
eGearDrive变速器电子驱动桥以高效传动延伸行进路程
eDM电驱模块的中eGearDrive变速器电子驱动桥体系专为电动车商场规划,可适用于不同车型、不同能效比的电动车。eGearDrive变速器电子驱动桥选用高效的齿轮组织,结构紧凑,自重较低。经过高效的齿轮传动和紧凑轻盈的规划明显延伸电动车的行进路程,然后下降轿车对电池容量的要求。因具有较高的扭矩功能,该体系可广泛适用于各类电动车辆,包含高功能电动跑车、电动桥车及电动商用车。
博格华纳最早的 eGearDrive31-01型与特斯拉一同研制。Tesla Roadster Sport 版从停止加快到 96km/h 只需求 3.7s 时刻,传动体系的高功率功不可没,31-01型eGearDrive现已被Tesla收买。2011年,博格华纳为福特轿车的首款量产纯电动车TransitConnect配套了31-03型eGearDrive。福特轿车的这款纯电动轿车是根据“北美2010年度货车”的全球版TransitConnect开发的,旨在装备城市物流车队,最高时速121km/h,充满电后可行进129km。
这款产品一同还运用在CODA纯电动轿车上,它能够完成峰值300Nm的扭矩传递,14000r/min的高输入转速。因为选用了无油泵的飞溅式光滑方法,结构简略,总成质量仅为32.5 kg。31-03型eGearDrive能够彻底担任前驱的A级和B级电动轿车传动体系,一同装备广泛的减速比可供挑选,减速齿轮的重合度大于4,具有较高的承载量和运转功率。为了便利完成和电机的机械接口安置,31-03型eGearDrive运用了共同的法兰式连接器连接到电机壳体上,并能够经过调整装置安置视点以满意不同车型的需求。
除了运用于电动轿车的单速比31-XX系列产品之外,博格华纳还研制了可纵置安置的运用于商用车的32-XX系列产品以及具有3个挡位运用于电动客车的34-XX系列产品。eGearDrive将博格华纳专利技能和100多年的动力体系经历融于一体,因为其优异体现,eGearDrive取得2010年度美国《轿车新闻》PACE大奖。
除了以上介绍的电驱动产品外,博格华纳还有用于48V体系的后驱集成电机驱动(eRDM)、集成电四驱驱动(eAWD),这些现在尚在研制阶段,估计到2020年就能完成量产。关于未来eDM电驱模块的走向,张相宏表明,“eDM现在是电机和eGearDrive的集成,下一步会是控制器、电机和减速箱等集成在一同,未来博格华纳将给客户带来更全面体系的电动解决计划。”