ProteanDrive轮毂电机：引领电动汽车未来的高集成度模块化解决方案

1星驱科技星驱科技2023自研的一款SPEED高速电机，其中就应用了该公司国内首个自研量产的同轴行星排双电机减速器，采用NW型双联行星轮结构，配套极氪001fr超跑。采用四点角接触球轴承设计，相较于锥轴承，摩擦损耗降低约50%，实现高达98.5%的效率。同时，各行星齿轮通过异相位设计技术，使齿轮啮合激励相互抵消，降低整体激励，从而大幅提升NVH性能。 2奥迪奥迪e-tron的后驱减速器为输入输出同轴式布置，轴齿结构为双联行星排与轻量化差速器集成式，双联行星排实现二级减速。双联行星排与轻量化差速器集成式结构，依靠左右两端的角接触球轴承支撑，外圈均固定在壳体上。为了解决通气塞内腔体过多的储存油液，舍弗勒专门设计了回油道。得益于舍弗勒的轻量化差速器，加上与双联行星排的集成式设计（差速器的差壳与行星排的行星架整体成型），使得整个减速器总成（带上半轴）的外围尺寸φ310*185，内部关键总成尺寸只有φ210*110，尺寸及其紧凑，很好的削弱了同轴前驱Y向尺寸大的缺点，并保留了其X向、Z向尺寸小的优点。简直是同轴电驱最完美的搭档。 3上海馨联上海馨联SHS（Synergy Hybrid System）混动系统采用了功率分流技术路线，进一步说是输入式分流的三轴混动方案，采用一种台阶式双联行星齿轮机构作为动力耦合装置。该混动系统取消了换挡元件、液压控制单元等容易发生故障的零部件，依靠电机控制实现发动机工作区间优化以及整车无级变速。该混动系统传动部分只含有齿轴，因此具有高可靠性高寿命的特点。该系统结构为发动机与发电机同轴式布置，发动机与行星排大太阳轮连接，发电机与行星排小太阳轮连接，大小行星轮固定连接在一起构成台阶式行星齿轮组，采用行星架输出。驱动电机经过两级减速传递动力。发电机和驱动电机是平行布置而非同轴布置，有利于减小传动装置轴向尺寸，便于整车布置。 4比亚迪比亚迪在同轴电驱桥（行星排同轴）、客车集成式电驱桥（平行轴+行星排方案）、重卡集成式电驱桥、轮边电驱桥上都采用了行星排的结构，应该说已经非常成熟。在去年底发布的DMI 5.0是比亚迪推出的第五代双模混合动力系统，它是比亚迪在新能源汽车技术领域的最新成就。这一系统采用了双电机串并联构型，并结合了行星齿轮减速机构和双离合器，支持串联增程、双电机纯电、单电机纯电、双电机+发动机并联输出等多种模式。 5保时捷保时捷Taycan前桥减速器为同轴设计，重量约16kg（绝对轻量化），有两个简单行星排组合在一起作为减速机构，速比为8.05。差速器同样为行星排结构，和奥迪e-tron一样是一个无齿圈的拉维纳行星排，第二级和第三级行星排共用行星架。 6盘毂动力盘毂PDS320KW新款“地铁巴士”，相比原来的版本，在不增加系统总成体积的情况下，实现了单电机功率从120KW至160KW的升级，系统总功率从240KW提升至320KW，动力更加强劲。同时， PDS320KW采用了“轴向磁通电机+行星齿轮减速”的整体结构，集成化程度更高，空间占用更小，可以根据实际工况需求自由选择配载双胎车轮或者“超级单胎”，而且能够实现后轮“驱动+转向”功能，进一步提升车辆运营灵活性；得益于轴向磁通电机自身的结构优势，这套系统实现了两级齿轮传动，动能损失更少，从而有效提升整体运转效率。 7科尼赛克TKoenigsegg Gerema Terrier驱动系统的核心在于其独特的“1个David+2个Quark+2个行星减速器”配置。这一配置将两个驱动单元（Quar）与一个逆变器（David）以及行星齿轮箱相结合，形成了具有强大扭矩矢量分配能力的驱动系统。其中最为关键的是David的6相逆变系统，将直流端能量分别供给两个Quark驱动单元，从而实现了电力的高效利用和扭矩的精确控制。此外，Terrier驱动系统还采用了轻量化设计和高度集成的组件，使得整个系统的重量和尺寸都得到了极大的降低。这不仅提高了电动汽车的能效和续航能力，还为其在赛车和航空航天等高端领域的应用提供了可能。 8长城汽车Hi4-Z的前桥采用单行星排配合P2单电机，看似是舍弃了THS中的MG1，其实不然，那Hi4-Z是如何实现调速和调扭矩的呢？我将在下一章工作模式的『功率分流模式』中详解。这里还要注意点，P2电机的功率（215kW）较类THS的系统要大。Hi4-Z的P2单电机不像THS那样，将行星排与电机放在同一个壳体内，而是将两者分离，然后采用集成嵌套的方式，将行星排的做成了转子（行星排的外壳包裹永磁体），而且还不只如此。 9采埃孚采埃孚同轴电驱传动系统的创新，他们对于行星排的深刻理解，都是我们学习的榜样。具体到EVSys800，由于采用了径向叠加行星排，轴向尺寸可以显著缩短，由于革新了传统开式差速器，减重上也非常可观，这就减小了空间尺寸，增加了功率密度、扭矩密度，这是它无可置疑的优点。但，它的劣势也是明显的。 10上汽在2023年的上海汽车展上，上汽展示出了一款三合一同轴电驱系统。这款同轴用了行星排，且其最高转速可达18000rpm，是整个车展现场转速最高的行星排，得益于上汽齿超强的齿轮加工制造能力。 11东风汽车近日，东风汽车首款轴向磁通分布式电驱样机在智新科技1号园区下线。据了解，轴向磁通分布式电驱动总成具备高功率密度、高扭矩密度、低轴向尺寸的特点。该电驱采用中央分布式架构，深度集成双轴向磁通电机、双行星排和双电机控制器。 12凯博易控凯博易控行星排混动系统融合了行星排设计和工艺技术，在商用车行星排技术应用方面行业领先。凯博易控行星排混动系统专为10-14m客车研发，尤其适合城市公交车辆使用，电动泵+特有的油道设计，实现轴承可靠的供油润滑，系统可靠性高、寿命长；行星排结构可使发动机始终工作在高效区，做到批量应用节油率 61%以上。 13舍弗勒在2024世界新能源汽车大会上，舍弗勒双级联行星排同轴电桥减速器亮相。该减速器集成了双级联行星排和拉维娜式行星排差速器，实现了模块化和轻量化的同轴减速器设计方案，扭矩密度高达253Nm/kgCLTC工况效率高达98.3%。▶ 双联行星排或双排行星排：不仅可以实现大速比，获得高扭矩密度，还可以使减速器尺寸更小，以满足整车严苛的空间布置要求。▶ NVH性能：以试验数据的相关性分析和传动系统声振理论计算相结合的方法，辨识出减速器的主要振动噪声源，并创新性地提出一种高度稳健、易于制造的齿轮微观几何修形方案。舍弗勒同轴电桥减速器已经在极氪001、007、009光辉版、极客7X及银河E8等畅销车型上得到应用。 14万里扬去年年底，万里扬又一款商用车变速器新品——2PS60试制成功。作为万里扬商用车PHEV（插电式混合动力）领域的首款PS（功率分流式混动）路线产品，产品的问世标志着万里扬在商用车混合动力传动系统技术领域取得了新的突破。万里扬2PS60采用双电机单行星排功率分流设计，实现了无极变速且无动力中断的卓越性能，这一设计不仅提升了驾驶的平顺性，还进一步提高了车辆的燃油经济性和动力响应速度。 15本田本田i-DCD变速箱（主要用在飞度上）是在7速DCT的基础上增加一个电机。一档齿轮由行星齿轮构成，为了节省空间把行星齿轮放置在电机转子里面。奇数档动力依次从奇数档离合器、Main Shaft、counter gear输出，偶数档动力依次从偶数档离合器、Secondary Shaft和counter gear输出。通过双离合器可以实现不同档位的切换、发动机动力的断开和结合。电机放置在Main Shaft一端，通过行星排减速后与Main Shaft相连。纯电驱动和制动能量回收的时候，通过离合器将发动机断开。 16LucidLucid这台电机的含金量之高，从行星齿轮减速器就能看出个大概。Lucid Air四驱车型前后均采用双永磁同步电机，外形尺寸相仿；减速箱采用行星排齿轮机构，分布于电机两侧；根据整车的布置要求不同，前后电机的控制器分别布置于整车的Z向和X向。 17一汽红旗近日，一汽红旗宣布其研发总院电驱动开发部成功完成高集成高扭矩密度电驱技术攻关，面向小型化、轻量化、高效率等电驱核心技术方面实现全面升级，为红旗天工平台、鸿鹄平台下一代电驱产品高质高效开发奠定坚实基础。项目团队攻关了大速比行星排减速器、高电密高效电磁拓扑、一体化高紧凑逆变器及全域深度变频控制策略等关键技术，实现该电驱动系统较传统平行轴电驱体积压缩39%，重量降低15%，充分释放整车机舱X向空间，可增加混动油箱容积约7L。 18吉利汽车 吉利的雷神混动，融合了本田IMMD的串并联结构优点（带双离合），同时又加入了丰田两组行星齿轮混联结构，不过摒弃了其功率分流的作用（涉及专利），做出了自己的类似于3AT的DHT PRO，体积小，质量轻，既有优秀的动力，又有省油的优势。吉利DHT Pro同样具有一个驱动电机和发电机，两个油冷电机采用同轴式布置，3档传动系统布置在两个电机之间，双行星排整合在P2电机之中，双离合器集成在P1电机里面。3档传动系统核心部件为行星排机构，结合湿式多片离合器进行换档，首次采用60bar超高压液压系统。采用双列角接触球轴承、摩擦力矩降低50%，能量损失减少42%。 总结采用行星减速排的电驱系统很多，除以上外，像汇川、青山工业、丰田等早有应用，由于小编水平有限，难免错漏。请各位专业人士予以谅解。有任何补充和指正，欢迎留言。来源：电动新视界