新能源汽車之心——電驅動系統的三大件介紹

電驅動系統是新能源汽車核心系統之一,其性能決定了爬坡能力、加速能力以及最高車速等汽車行駛的主要性能指標。無論是 BEV(純電動汽車)、HEV/PHEV(串並聯結構)和燃料電池汽車均需要電驅動系統驅動車輛。目前純電動汽車行業電驅動系統主流模式是將電機、電機控制器和減速器集成,構成三合一電驅動系統

電驅動系統的三大件—電機、電控和減速器:驅動電機是利用電磁感應原理實現電能向機械能的轉換,驅動車輛行駛。當車輛減速時,車輪帶動電機運轉為電池組充電,實現機械能向電能轉換。驅動電機主要由定子、轉子、機殼、連接器、旋轉變壓器等零部件組成。電機控制器基於功率半導體的硬件及軟件設計,對驅動電 機的工作狀態進行實時控制,並持續豐富其他控制功能。電機控制器主要由控制軟件、IGBT 模塊、車用膜電容器、印刷線路板(PCB)及微控制單元(MCU)等器件組成。減速器則通過齒輪組降低輸出轉速提高輸出扭矩,以保證電驅動系統持續運行在高效區間。減速器由輸入軸、中間軸、差速器及軸承等零部件組成。

電驅動系統的集成化趨勢:電驅動系統設計經歷了獨立式、二合一、三合一和多合一的發展階段。獨立式指 電機、電控、減速器及其他附件獨立存在,這種模式主要存在於早期電動車產品,優點是技術簡單,缺點是 佔據空間大。二合一方案則是將電機與減速器集成設計,三合一則是將電控、電機和減速器集成設計,三合 一是目前電驅動系統的主流方案。電驅系統集成更多功能是大勢所趨,如華為即將推出的電驅動系統 DriveONE 系統,該系統集成了 MCU(微控制單元)、電機、減速器、DCDC(直流變換器)、OBC(車載充電機)、PDU(電源分配單元)、BCU(電池控制單元)七大部件,實現了機械部件和功率部件的深度融合。

電驅動效率由驅動電機、控制器、減速器的運行效率共同決定,是衡量電驅動系統性能的重要指標。電驅動系統較高的峰值效率、高效區間佔比可以使同等條件下新能源汽車行駛相同里程耗電量更少,有利於車輛續航里程的增加,是新能源汽車整車廠商和用戶最為關注的技術指標。

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