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TMC2021:电驱动展品实拍及解析

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编者按:
本周三~周四(7.08~09),汽车学会&中汽翰思在上海宝华万豪酒店组织召开了第十三届国际汽车变速器及驱动技术研讨会(TMC),TMC是国内汽车变速箱和新能源电驱动领域的顶级盛会,驱动视界」作为合作媒体有幸受邀参加了本次会议。
小编本次参加展会,在感慨工程技术应用发展日新月异的同时,也从众多专家的演讲、座谈和实物展览中受益良多,小编在此把本次展会的电驱动展品作为一个专辑通过本文呈现给大家,希望我们能从中汲取营养、共同推动中国汽车电驱动行业进步!
本文集 合了参加展览的:汇川联合动力、纬湃科技、天津松正电动汽车、万里扬、舍弗勒、中车戚墅堰研究所、吉孚、磁雷革、美桥、上海变速器、坤泰、NSK、无锡胜鼎共13家企业的产品及技术解读供大家学习、使用及参考。

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01 汇川



汇川联合动力是汇川技术全资子公司,近几年在新能源动力系统领域发展迅猛。

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汇川联合动力Gen-4三合一总成

汇川是少有展出高压SiC产品的厂家,5000Nm/250kW的性能,说明该产品主要应用于中大型或高性能车。

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目前为数不多的进入到实际应用环节的高压平台。

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传统三合一布局,电机壳与减速器前壳体集成化设计。

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高压接线盒盖板是独立的,窃以为后续可以优化集成,跟控制器上盖做成一体。Nidec 150kW第一代产品也是这样,但是第二代,两个盖板集成了,并且控制器下壳体与电机壳/减速器前壳体深度集成,取消了控制器壳体的一圈安装螺栓,减少了机加工/装配工作量,减少了工时/工序,最终降低了成本。

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电机和减速箱共壳体高度集成;系统最高效率93.5%,NEDC综合工况效率87.5%@350Vdc;全转速范围主要阶次噪声不超过85dB(10cm近场)。

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详细技术参数

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Map图

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汇川ECO三合一动力总成

汇川已量产总成产品,峰值功率140kW@350V,轮端扭矩2700Nm,一般用于A或B级乘用车。

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也是同样的传统构型和布局,控制器独立设计,同样理念的还有比亚迪,比亚迪那么多三合一,小编见过的,控制器都是独立的,可能是考虑到部件通用性吧,但是另一方面,若要真正实现大批量、低成本,还是要深度集成,就像Tesla model 3和BMW ix3那样,一步到位。



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真正制约深度集成的,原因大概有二:

其一,作为Tier1,要尽量考虑不同OEM供货的通用性。

其二,批量还没到。如果产品到了3万套/月的规模,深度集成的效益就可以体现得很明显了。

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这就是Tier1的困境:若深度集成,就失去了通用性;若保持一定的独立性和灵活性,又不能把结构做到最简单、成本最低。

汇川电机控制器

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02 纬湃科技

大陆集团一分为二,纬湃科技是汽车电子及电气化领域的领先者,而大陆集团是车联网、安全和可持续出行领域的先行者。

EMR4

新一代Vitesco是一个高度集成的电力驱动系统。它由一个永磁同步电机、一个逆变器和一个减速机组成。

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The axle drive is highly scalable, compact in size and has a low weight. The system allows a variety of different configurations, resulting in a power range from 80 – 230 kW and 1,700 – 4,000 Nm of torque The axle drive has been developed for high volume market electric vehicles (EVs).

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Benefits and Features

› Integration of motor, inverter and reducer

› Highly scalable to cover various customer demands

› High power density for a compact packaging

› No connectors, no cables between motor and inverter

› Reduced efforts for integration, sourcing and validation

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Technical Data

› 功率: 80kW - 230kW

› 扭矩: 1,700 to 4000 Nm (峰值)

› 驱动电机: 永磁同步

› 重量: approx. 45 to 80 kg

› 功能安全: ASIL - D

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EMR3

此高压电驱动桥是一种高度集成的电力驱动系统。它由一个永磁同步电机、一个逆变器和一个减速机组成。

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The axle drive is compact in size, has a low weight and is a all-in-one solution, thus reducing integration efforts for the vehicle manufacturer. The axle drive has been developed for high volume market electric vehicles (EVs).

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Benefits and Features

  • 电机、变频器、减速机的集成

  • 高功率密度,适用于紧凑封装

  • 无连接器,电机和变频器之间无电缆

  • 减少整合、采购和验证方面的努力

  • 利用成熟技术确保了高成熟度

  • 转子/定子长度、齿轮比和相电流的变化使可伸缩的性能成为可能






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Technical Data

› 驱动电机:永磁同步

› 峰值扭矩: 2900 Nm peak

› 峰值功率: 150 kW

› 持续功率:50 kW

› 重量:76 kg

› 体积尺寸 (LxHxW): 400 x 350 x 550 mm

› 冷却: 液冷 (50°C nom.)

› 电子驻车

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03 天津松正电动汽车

集中绕组,外径270mm,峰值扭矩200Nm,若搭配一个速比为10的NW型行星排,是个比较完美的轮毂电机构型,车轮扭矩4000Nm,适用于B级车、大型SUV、皮卡、大Van、轻卡。

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HAIRPIN工艺;槽满率较圆线电机提升25%~30%;转矩密度较圆线电机提升20%以上,纯磁路成本较圆线电机降低20%以上,同体积下较圆线电机效率提升2%以上;同损耗下绕组温升较圆线电机降低20℃以上;发卡结构较圆线电机更适合油冷方案。

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04 万里扬

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万里扬E-CVT其扭矩容量达300N•m,最高转速8000rpm,综合传动效率95%,E-CVT的无级变速同电机实现了完美的匹配,可以让电机始终工作在高效区间,相较于单档减速器可以节省电能约7%。

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同时,驱动电机扭矩可以通过无级调速系统调节放大或缩小来满足车辆使用,并且电机转速范围可以大幅度降低,不仅可以有效提高纯电动的系统效率,大幅度降低电驱动车辆电耗,实现节能减排。

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同时可以降低电机转速及扭矩需求,降低电驱动动力总成的振动噪音,降低系统成本,提高电驱动车辆驾驶性能。

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万里扬三合一电驱动总成EDS130

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采用二级减速,整体结构紧凑、体积小、重量轻,轴向长度仅为210mm,产品扭矩容量达到300Nm,最高输入转速可达16000rpm,齿轮采用大重合度设计及全磨齿工艺,NVH性能更优;传动效率最高可达到98%,降低了动力损耗。

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构型中规中矩

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也许是考虑到电机/减速器的通用性,减速器中间壳体没有跟电机壳集成,后续还有继续提升的空间。

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万里扬混动变速器DHT

在混合动力领域,万里扬推出自主研发的全新一代双电机DHT,通过双电机和无级变速机构的最优化方案组合,突破国外技术壁垒,自主创新,实现了新型双电机专用混动系统方案。

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产品扭矩容量达到400Nm,最大输出扭矩达到5000Nm,输入功率达到200KW,变速器长度为350mm,产品具备了纯电动模式、混动串联模式、混动并联模式、混动混联模式和纯发动机模式。

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采用先进电机系统,通过对传动系统零部件及传动效率的优化,使得整套系统传动效率达到96%,无级变速比范围达到6.0,配合智能化的混合动力系统软件,确保在各种工况下系统都能高效运行,实现混动各模式切换的连贯性和舒适性,整车WLTC工况节油率达到30%。

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05 舍弗勒

电驱专用轴承

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在新能源汽车中,驱动电机被加入到动力系统中,新的电驱动系统作为动力传动系统关键零部件之一的轴承提出了更高、甚至全新的技术要求,比如更高的承载、转速和功率密度,更低的噪音和摩擦以及电腐蚀保护等。

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舍弗勒开发了带有陶瓷球和电流分流装置的传感器轴承、高速球轴承和圆柱滚子轴承、冲压外圈圆柱滚子轴承和角接触滚子单元以及带涂层的圆锥滚子轴承和串联角接触球轴承等产品。

舍弗勒NGW行星排

用于P4电后桥两挡变速箱

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齿圈固定,太阳轮输入,行星架输出,速比:2.927。

小编自己去年拆过一台:

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AMT两挡变速箱同步器换挡

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06 中车戚墅堰研究所

整体式集中驱动桥,采用细高齿斜齿轮传动,具有优异的NVH性能,根据客户需求选装驻车制动,产品速比和接口形式可调,电机和减速器横向布置,集成度高,可匹配整体式刚性桥应用于纯电动客车、物流车、环卫车等。

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轮毂电机总成

轮毂集成驱动系统,采用行星齿轮传动系统,通过将电机、减速器和制动装置集成安装在轮辋内,实现车辆分布式车轮独立驱动、独立转向,应用特种车领域。

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07 吉孚

混动变速箱

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08 磁雷革

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ETCR赛车系列用电驱动总成由2套M21S5-D-19水冷电机,一个F06V齿轮箱(减速比5.67)和4台控制器组成。700V应用电压,系统输出功率最高可达500kW,持续功率300kW。

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电动物流车用电驱动总成由一套M24P4-D-19水冷电机,一个F06T齿轮箱(速比10.79)和2台控制器组成。600V应用电压,系统输出功率最高可达400kW,持续功率200kW。

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SiC控制器,最大输入输出:900VDC/400Arms,峰值效率>99%,功率密度>70kW/kg,基频>2000Hz,开关频率>35kHz。

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09 美桥

高强度、大扭矩、轻量化差速器总成,大幅减小齿轮直径,缩短中心距,节省径向空间  ,AAM注册专利,大齿轮和差速器壳一体式锻造,美桥独家两半壳焊接工艺,取消了原工艺的两圈螺栓孔的机加工和装配拧紧工作,整个差速器总成上不再有螺栓,极大地降低了制造成本。目前差速器上的一圈孔是减重及过油所用。

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AAM同轴传动结构皮卡电桥

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同轴电驱桥,扭矩大、重量轻、体积小,适用皮卡、轻卡、VAN类车型,采用美桥独家轻量化差速器,桥壳中段处采用AAM传统桥壳联结制造工艺,强度及结构方面成熟可靠。

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功率:>160kW(峰值功率)/80kW(持续功率)

扭矩:380Nm(峰值扭矩)/200Nm(持续扭矩)

轮端峰值扭矩:4500Nm

冷却方式:油冷



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整个电驱动总成布置在后桥上,输入端联轴器与发动机输出端连接;圆柱齿轮组和锥齿轮组将动力传递到差速器上;两个齿轮轴采用轴承支撑,安装在组件箱中;差速器内部设有一离合器,一端连接差速器壳体,一端连接传动半轴,可起到限滑作用;行星排布置在差速器和电机之间;电机与输出半轴同轴布置。

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该动力总成可实现多种工作模式:发动机驱动、电机驱动(两挡)、发动机和电机共同驱动、制动能量回收。发动机传递动力通过传动轴传递到圆柱齿轮组,再经锥齿轮组传递到差速器主减齿轮,通过差速器传递到驱动半轴。此时电机不工作,拨叉位于中位。

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这种设计方案的一个特点是其紧凑的结构型式,其允许在车身后车架横梁之间安装整个混合动力模块,而无需调整常规的动力传动系统(内燃机、变速器或万向节轴),以此可利用混合动力结构型式的所有优点,包括提高从电机至车轮的传动效率以及在较低的行驶速度和常规变速器较高挡位时实施较大功率电助力的可能性。

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功率:160kW(峰值功率)/80kW(持续功率)

传输扭矩:3500Nm(峰值扭矩)

总轮端扭矩:12000Nm

冷却方式:集成式油冷却器,机械油泵



10 上海变速器

上海变速器三合一电驱动总成S-EDS,电机峰值功率达150kW,系统最高效率超过93%,高效工作区占比达90%以上,轮端扭矩达3900Nm,重量低于90Kg,功能安全开发流程满足ASIL D级,产品功能安全满足ASIL C级。

2019年SOP,先后匹配上汽大通、哪吒汽车、天际汽车、爱驰汽车等多款车型并仍有多款车型在开发中。同时,基于该平台,峰值功率120kW S-EDS正在开发中。

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上海变速器双电机混动系统S-DHT,兼容PHEV和HEV模式。采用135kW驱动电机,68kW发电机,发动机2挡,电机1挡,换挡无动力中断。

功能安全达到ASIL D级。尺寸更紧凑,重量更轻。可实现纯电驱动、增程、混动、发动机直驱、制动能量回收等模式。

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11 坤泰

坤泰KTH230是一款节能高效、多挡多模、高集成、低成本专用混合动力变速器,双电机集成油冷设计一体化混动箱,在NEDC工况下节油率为35%~45%,百公里油耗可降低至4.6L,同时比市场主流混动变速器的制造成本降低20%以上。

  • 最大输入扭矩:300Nm

  • 挡位数:2/4

  • 最大速比:10.4/9.836

  • 混合模式:PEV/PHEV

  • 重量:<110kg

  • 电机外径:180(ISG)、270(EM)

  • 最大功率:70kW/82kW

  • 最大扭矩:155Nm/240Nm

  • 最大转速:12000rpm、12000/14000rpm

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12 NSK

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两挡平顺换挡电驱动系统,该设计集成匹配超高速电机的NSK牵引驱动和高速轴承技术,2挡换挡的动力流切换装置,以及力矩传感器等技术,有助于驱动系统的小型轻量化,提高效率,增加续航里程,提高驾乘的舒适性及静音性,优化EV驱动性能。

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NSK电动汽车驱动电机用高速球轴承,该产品dmN值高达180万,通过高速润滑脂、新型保持架以及材料的采用,可匹配近40000rpm(以轴承内径35mm为例)的回转工况,属驱动电机领域全球最高转速产品,为电动汽车驱动电机转速的大幅提升提供了可能。

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13 无锡胜鼎

无锡胜鼎智能科技有限公司成立于2010年,是无锡新胜集团的全资子公司,目前员工超过150人。规划总投资3亿元的工业4.0智能制造基地建筑面积超过30000m²,2022年将投入使用。

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无锡胜鼎的主营业务是快速为客户提供单件、小批量、多品种的高精度样机制造服务;用于展品展示及各类试验,包括小批量产。制作方式包括CNC雕刻、3D打印及砂型铸造等。

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后记:本文将所有电驱动展品作为一个合辑已经完成,后续小编将会针对论坛专家们的演讲内容,重点对关键技术领域的素材进行提炼、整理、编辑,将会分为几个主题陆续发出来,敬请期待。

感谢大家对TMC和驱动视界的支持。

声明:来源于驱动视界

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首次发布时间:2021-07-11
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