5月30日,在上海有色网(SMM)主办的2024SMM(第三届)新能源汽车供应链博览会暨驱动系统三电技术论坛上,无锡威孚精密机械制造有限责任公司马霁旻代所长刘飞对商用车扁线电驱动系统进行了分享。其从市场背景、扁线电机简介、系统解决方案亮点等方面进行了详细介绍。其指出:扁线电机的关键技术与驱动电机的发展方向保持一致的同时,还需考虑扁线的优势与劣势进行特异性研发。
市场背景
市场背景
电动化 高效化 集成化
1、汽车电动化是我国汽车行业弯道超车的契机,并且是世界汽车行业的必然发展趋势;
2、电驱系统是汽车电动化的关键核心部件;
3、电驱系统的高压化、高功率密度、高速化和低成本是未来的趋势;
4、电驱系统集成化、电机绕组扁线化是实现轻量化和小型化的主要技术路线。
到2025年,中国汽车销量中,电动汽车占比将高达37%。
扁线电机简介
电机绕组分类及特点
其对电机绕组分类及特点进行了阐述。
扁线电机优劣势
优势:
1. 扁线电机绕组槽满率高,降低直流电阻、铜耗;
2. 定子采用平行槽,齿部更宽,有效提升电机转矩输出能力;
3. 定子绕组刚度增加,定子槽口尺寸可以自由调节优化,降低电磁噪声;
4. 端部短,节约铜材,提升效率,提高空间利用率,节省电驱总成空间。
劣势:
1. 绕组线径大,高频时受转子磁场影响,槽口处导体交流损耗大,交流损耗高,增加扁线 层数可以有一定的改善;
2. 扁线电机绕组每层槽内电感不平衡的问题较圆线更大,每层导体间电流有一定差异,靠近槽口电流高,远离槽口的电流小;
3. 生产设备投资大,产品外径尺寸固定后,产品变更难度较大,变更成本较高。
电机仿真设计优化技术
仿真优化:多参数、多目标优化需求对人工优化提出了巨大的挑战。进一步增加了对智能优化算法的需求。
有限元法:有限元法可以通过参数化,进行快速扫描自动优化电机结构。
其还对扁线电机关键技术研究-振动噪声优化、扁线电机关键技术研究-低成本制造研发、电机绕组分类及特点进行了介绍。
总结
扁线电机的关键技术与驱动电机的发展方向保持一致的同时,还需考虑扁线的优势与劣势进行特异性研发。
系统解决方案亮点
电机设计亮点
选用多层扁线定子,使电机拥有更高的功率密度,工程机械额定工况与高效区更近,效率更高。
电机轻量化设计,减小电机功率同步减轻电机重量,电机总重较传统圆线电机降低17%。
高低压接插件防护板设计,避免恶劣工况影响线缆工作,更安全。
电机尾部应急救援口设计,救援更加方便。
减速机设计亮点
减速机采用多级减速,速比超过400,更有利于高转速电机的匹配。
细高齿设计,增加齿轮重合度,提供更好的啮合质量。
减速机整体轻量化设计,通过优化结构和内部布置,整体总重较传统两级系统提升不超过5%。
整体外壳采用高强度球铁,避免因材料强度不够导致的壳体损坏开裂。
控制器设计亮点
兼容性强, 可兼容800V高压以及300-900A电流。
内部预留扩展空间,可加装PDU电源管理模块功能。
电控加装纳米晶磁芯,EMC抗干扰能力更强,有效避免干扰进而引发故障。
独立控制器设计,安装自由度更高,采购多样性更强。
研发能力
测试验证
最后其对其公司发展历程以及主要产品等进行了介绍。