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国内外电驱汇总(2)-特斯拉Model 3/Y/S

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1.4 Tesla Model 3

Model 3的电驱是特斯拉电驱系统的最新作品,高度集成,油冷电机,SiC功率模块,代表着未来电驱的主要发展方向,核心技术完全自研,电驱容量覆盖范围较宽,基本可以覆盖特斯拉目前所有面向大众的车型。

前电驱

后电驱


技术特点:

  • 前电驱为感应异步电机,后电驱为永磁同步电机,兼顾动力性和效率的动力选择,目前国内的蔚来正在跟进这样的动力系统组合;

  • 前电驱的左右悬置为二级隔振,前悬置为一级隔振,兼顾操稳和电驱隔振性能要求,后驱为二级隔振;

  • 前后电驱的整体机构十分相似,结构方面仅仅是电机的差异,充分发挥模块化优势,降低成本,该电驱系统基本完全沿用到Tesla 最新一代车Model Y上面;

  • 电驱采用左中右布置形式,电机与减速器共端盖,减速器与IPU实现共壳体,结构紧凑;

  • IPU的功率模块采用SiC,并采用大量激光焊接工艺,驱动板与控制板集成化设计,总成体积小,重量轻;

  • 电机和减速器采用共油路冷却方案,电机无冷却水套,外径尺寸小;

  • 电机定子整体、转子轴以及减速器后轴承主动油冷,油压来自电子油泵,电子油泵集成过滤网,内啮合齿轮泵;

  • 电机轴及减速器输入轴整体三轴承支撑方案,连接花键为油润滑,减速器轴承均为SKF定子BB1系列的高速深沟球轴承;

  • 减速器的差速器部分加装有挡油板,降低齿轮搅油损失,提升效率;

  • 电机轴后端部加装有小型球轴承,金属弹簧片引导轴电流到壳体,降低电机轴承因轴电流引发轴承电腐蚀导致的轴承失效;

  • 壳体密封面均采用挂胶的金属垫片密封,密封效果好,但成本高,适用性差;

  • 悬置支架与电驱壳体一体成型,总成悬置支撑刚度好;

  • 油冷方案增加了电子泵、滤清器和冷却器,且滤清器属于易耗品,增加后期维护成本。

  • 水管及高压线束均采用快插式设计,拆装维修方便,但成本高。

    后电驱爆炸图

减速器部分

电机

减速器后端盖

电机转子

电机定子

冷却路径

控制器


1.5 Tesla Model S

Model S分为70D和85D两个版本,电驱系统有点差异。70D前后驱共用一套电驱,85D前电驱与70D前电驱一样,采用油冷电机,85D后电驱采用水冷电机。为Model 3的电驱打下了坚实的技术基础和工程应用经验,后续Model S/X,基本会搭载Model 3那套电驱。

70D底盘

85D底盘

前电驱(油冷)

前电驱(油冷)爆炸图

冷却路径

前驱电机转子及减速器

前电驱减速器前壳体

前电驱转子

前电驱定子

前电驱后端盖



后电驱(水冷电机)


后电驱爆炸图

后电机转子

技术特点:

  • 旧款Model S前后电驱均采用感应异步电机,新款前电机改为为永磁同步电机,后电驱为感应异步电机,兼顾动力性和经济性需求,新旧款前驱只做电机更改整体结构无变更;

  • 前后电驱均采用左中右三合一布置方式,前驱减速器后壳体与IPU共壳体,前壳体与电机共端盖,后驱减速器前壳体与电机壳共端盖,后壳体与IPU共壳体,电机壳、IPU壳体均与减速器壳体均采用径向配合,螺栓径向打紧;

  • 前驱电机定子绕组采用油冷,油压来自减速器内部集成机械油泵(油泵齿轮与大齿圈啮合),带有粗虑,从油泵出来后,油液首先进入冷却器,之后进入电机定子绕组、定子铁芯和转子端部;后端盖与定子、减速器前壳通过螺栓连接,提升安装精度,提升电机NVH性能;

  • 前驱IPU采用水冷,冷却水首先进入IPU后再进入冷却器,前驱电机轴与减速器输入轴设计为一体式共轴,两轴承支撑,在电机轴的后端部安装有测转速的机械齿轮,用于电机转速控制,电机的后端盖处带有导电刷;

  • 后驱电机定子、转子轴和减速器采用水冷系统,减速器内部才有机械油泵,油泵与大齿圈啮合,且带有粗虑,主动润滑冷却轴承,电机轴与减速器输入轴采用四轴承支撑,电机轴为外花键,油封安装在电机轴侧;

  • 后驱减速器中间轴采用1球+1柱轴承的布置方式,其余轴承均为球轴承,差速器一侧球轴承带有压板,输入轴球轴承带有压板,在电机轴后端安装有有测转速的机械齿轮。


    1.6 Tesla-Model Y

    Model Y是继Model 3之后特斯拉的又一个重要车型,继续担负着走量车型,扩大市场和提升品牌的任务,其电驱系统基本沿用Model 3,只是小改(降本)。不过整车品质相比Model 3有一定的提升。  
     

前电驱

后电驱

技术特点:

  • Model Y的前后电驱与Model 3基本一致,前电驱采用感应异步电机,后驱采用永磁同步电机;

  • 前电机的转子相比Model 3有一定变化,从铜转子变成了铝转子,牺牲了一定的性能,换来了成本优势,同时取消了转子锁紧螺母(还是降本);

  • 后电机同时转子压板材质也从不锈钢变成了铝材质,同时取消了锁紧螺母;

  • Model Y的整体品质相对Model 3有一定提升,但是电机的高频音比较明显(主要是载波频率-基频与正弦波调制而成的伞状阶次)。


来源:电动新视界
电子焊接电机爆炸NVH控制螺栓
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首次发布时间:2023-06-15
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