该电机采用编织绕组技术,减少了原材料用量,并且比发夹式绕组所需的焊点少得多。此外,电机中使用的冷却技术使冷却剂与铜直接接触。
冷却液直接接触、编织缠绕技术等创新技术的应用,使系统功率净增50%。
采埃孚表示,其模块化电驱动系统将于2025年投入生产线。
采埃孚表示,2025年投产的新一代电驱动系统更加紧凑,能够提供更大的能量密度,适应性更强,这对于新一代纯电动汽车制造商来说非常有吸引力。该小组最近展示了一种新模块化概念系统的关键细节,其工作电压可设置为400V 或800V。在最近的一次数字研讨会上,公司高管告诉全球媒体,可定制的系统包括电机、逆变器、变速箱和软件,可以帮助原始设备制造商缩短开发时间。
高管们表示,该系统可以满足80% 的现有OEM 使用案例。
电气系统产品经理Markus Schwabe 指出,“采埃孚已做好迎接当前和未来挑战的准备。”作为传统变速箱的大型供应商,采埃孚一直在加大对电气化的投资。 2019年,开始为奔驰EQS SUV供应整套动力总成。 Schewabe 表示,“虽然我们站在系统角度,拥有强大的技术,但我们也明白每个组件的重要性。”他补充说,采埃孚工程师专注于提高以下四个领域的性能:成本、里程、扭矩和功率密度。新系统需要设计得尽可能“开箱即用”。采埃孚预测,新系统可以直接满足80% 的客户需求,而其余的则可以轻松定制,以满足任何应用需求。 Schwabe还表示,采埃孚预计800V系统的需求将迅速超过400V系统。电驱动技术开发负责人Otmar Scharrer表示,其电驱动系统的紧凑性以及各部件的内部接口设计使其易于调节;此外,这些设计还具有非常高的结构刚性,从而大大提高了NVH性能。
新技术的一个关键点是,通过具有独立功率开关的控制芯片和逆变器来处理400V和800V系统的不同要求。 ZF声称,与目前的功率模块相比,这种结构可以有效减少元件数量。 Sharrer 表示:“我们可以更快、更准确地服务不同的市场需求。”据悉,该系统轴功率低至100千瓦(134马力),高至300千瓦(402马力)。
编织绕组的优点
采埃孚工程师表示,新一代电机的编织绕组技术对于提高系统功率密度发挥着重要作用。电机产品线负责人Roland Hintringer 表示:“发夹式绕组是当今最先进的技术,五到七年前就已推出,需要数百个激光焊点。” ZF 电机上的线圈只需一步。可编织成型,耗时少,占用空间小。绕线端尺寸为15毫米,发夹式为28毫米;而编织缠绕仅需24个焊点,也可减少10%的原材料用量。
ZF工程师非常注重冷却,冷却技术可以大大提高功率。除了在电机外壳中使用水冷却外,它们还将冷却油泵入定子周围的间隙和编织绕组内部。 “冷却油流经定子并在最热点处与铜直接接触,”Hintringer 解释道。这使得峰值性能提高了85%,功率提高了50%,而所需稀土元素仅为当前技术的1%。
高功率密度
ZF 通过使用两个行星齿轮组对之前的偏置变速箱进行了改进。
为车轮提供动力的是新一代同轴减速变速箱,该变速箱应用了采埃孚在行星齿轮方面的专业知识,其中使用两个行星齿轮来实现所需的减速比和50/50 的动力分配。车桥驱动工程产品线负责人罗伯特彼得表示,这款减速变速箱还具有完整的差速功能;与2011年以来常见的平行轴解决方案相比,新一代变速箱占用的空间减少了25%。功率密度更高,重量减轻10%,传动损失降低20%,其NVH性能与平行轴相当或更好。
Peter表示:“我们的传动技术帮助我们解决了提高NVH性能和减轻重量之间的矛盾。”
该DC-DC 转换器专为燃料电池而设计。效率达到99.6%。
工程师还表示,新的逆变器设计与动力系统的其余部分更加全面地集成。他们预测,到2030年,性能比硅更好的碳化硅芯片驱动的设备将占据约60%的市场份额。除了逆变器外,采埃孚还生产用于燃料电池的高压DC-DC 转换器。该转换器的效率高达99.6%,控制整个系统的软件设计灵活,可以根据不同的条件进行调整。调整驾驶特性。
审稿人:刘庆