AVL高速电机系统的开发技术
AVL 全球电驱动产品能力：
AVL List GmbH 成立于 1948 年，总部位于奥地利格拉茨，私有企业，员工 11500 人，65% 为工程师和科学家，10% 营业额用于内部研发。
在全球多地设有工程地点，拥有 800 多名电驱动工程师，过去 3 年有 110 多个开发项目，拥有 1500 多项授权专利。
在中国有两个工程技术中心，27 个试验台，700 名员工，为客户提供变速器、混动变速器和电桥的概念设计、仿真分析、测试验证、软件及标定，直至批产的开发支持服务。
2.电驱动发展趋势和挑战：
电驱动发展需考虑效率、性能、NVH、小体积、低重量、成本降低和环境可持续性等因素。
面临轴承、润滑、密封、制造、成本、转子结构、减速器等多方面的挑战，同时要应对高速系统中热、电和机械应力的综合影响。
3.电机开发过程：
涉及接口、性能、多目标优化、耐久和可靠性、机械设计、集成与可制造性、电磁设计、机械仿真、热设计、CFD 计算和 NVH 等多个学科。
轴承设计与选择需考虑基本性能参数、预载影响、润滑油和清洁度、高速保持架稳定性、冷却润滑系统等因素。
高速轴承测试台架可进行轴承和密封测试，包括转子轴承动力学、轴向载荷变化、轴承疲劳、润滑和磨损评估等，输入速度最高可达 35000rpm，最大轴向力为 ±10kN。
4.E - motor 效率优化：
E - motor 损失包括风阻和机械损失（轴承摩擦损失、其他负载损失、密封摩擦损失、电刷摩擦损失、油搅拌损失和风阻损失）、铜损（直流损失、交流涡流损失和电刷损失）、铁损（静态磁滞损失、经典涡流损失、过剩损失和磁涡流损失）。
通过多领域和多目标优化，结合所有三个单独的开发过程进行 EDU 效率开发，基于循环工况进行效率优化，并与行业标准仿真和试验台软件接口。
5.电机 NVH 优化：
通过电磁模型进行仿真，包括激励 / 力的电磁仿真、关键力分量和阶次的提取、创建精确材料模型、建立结构有限元模型以及在试验台上测量加速度和声压，考虑制造公差的敏感度和温度的影响。
6.热性能仿真与测试对比：
热管理包括绕组温度测量和转子温度传感器测量，AVL 直接油冷可冷却 100% 的绕组，稳态误差小于 5 摄氏度。
使用光纤高温计传感器进行温度测量，传感器头是钢毛细管内的光纤，将热辐射传输到光电二极管检测器中，使用吹扫空气清除视线中的油雾和油滴。
7.AVL 高速电驱动单元：
平衡成本、尺寸重量、性能和效率，例如第一代和第二代高速电驱动单元在功率、扭矩、功率密度、长度、重量和效率等方面的对比。
涉及强制润滑、喷嘴定位、油发泡、油供应、油清洁度、传动润滑和冷却等方面的开发。
8.整车应用：
车辆扭矩矢量概念包括不同电机配置的应用，如 3 台电机的后轮扭矩矢量、3 台电机的前轮扭矩矢量和 4 台电机的扭矩矢量等，可实现减少转向不足、提高转弯性能、快速响应和平稳稳定等功能。
AVL 双电机电驱动单元应用于特斯拉 Model S Plaid Demo 进行扭矩矢量实验。
高速双电机电驱动系统技术应用可提高车辆操纵性能、稳定性和安全性，例如在麋鹿测试、分离路面加速、转弯、跑圈测试、最小转弯半径和单移线测试等方面有相应的改进。
AVL 高速电机在分布式驱动应用项目中有相关案例，包括电气化总成系统工程、双电机电驱动单元设计与开发、AWD 扭矩矢量功能和软件开发、样品制造和测试等。
9.总结：
AVL 高速双电机是效率、性能、成本、尺寸和重量的平衡，高速是实现最高功率密度的关键因素。
通过 SIC 逆变器、两级变速器、AVL HS 电机技术可实现卓越的系统效率。
扭矩矢量控制提升驾驶兴趣，提高了操控稳定性和安全性，AVL 扭矩矢量能力可帮助客户打造自己的 AWD 车辆，扭矩矢量应用可以为 OEM 提供多样化的平台，以提高竞争力和避免同质化竞争。
