大河網訊 電機驅動系統是純電動汽車三大核心部件之一,是保證車輛擁有強大性能的關鍵。目前純電動汽車的電機驅動系統已經朝著輕量化、集約化、智能化的方向發展,效率越來越高,動力越來越強。
以北汽新能源新近上市的人工智慧轎車EU5為例,其搭載的北汽擁有完全自主智慧財產權的電機驅動系統就集高性能電機、高速減速器、電機控制系統於一身,並應用了國內首創的高壓驅動集成控制單元,不但重量更輕,各項動力指標表現優異,還能為用戶帶來更經濟的使用成本。接下來,小編就為大家一一解讀這套電機驅動系統的過人之處。
(一)高性能電機
EU5的高性能電機是由北汽新能源自主研發的全新平臺永磁同步電機,使用了先進的電磁設計技術和適用於新能源乘用車的多目標極限設計、多領域精確分析以及系統集成仿真技術,實現性能大幅提升。該電機具有扭矩大、重量輕、體積小,損耗低等一系列特點,具體表現如下:
n起步加速快:相當於2.0T發動機的扭矩輸出,系統輸出扭矩大,爬坡能力強。動力隨叫隨到,響應迅速,百公裡加速僅7.8秒。
n持續動力強:高效率設計和優秀散熱技術應用,保證高速巡航不過熱,不限制輸出,給用戶始終如一的加速體驗。160kW的功率保障了車輛動力不含糊,用戶高速超車信心足。
n系統效率高:電機電控聯合優化設計,系統能量轉換率最高達95%以上,超大範圍的高效區間,使得整車能耗降低,切實保障長續航。
n整機重量輕:輕量化設計,合理的設計裕量預留,節省材料而不損失性能,使得該電機相對於傳統方案電機減輕25%,更好地平衡了車輛的前後重量比,使操控更舒適。
(二)高速減速器
高轉速、大扭矩的減速器是保證電動汽車動力輸出的最為關鍵的部件,為駕駛者超車和提速提供根本保障。EU5匹配了全球一流汽車零部件供應商——美國博格華納公司提供的減速器,從而為車輛帶來更好的性能。具備來說其優點包含以下幾個方面:
n低噪音:採用先進的軸齒系統的設計,配合高精度加工工藝,有效降低了齒輪錯位量,進而極大限度地降低了減速箱的振動與噪聲,從而為整車帶來更為舒適、安靜地空間。
n傳動高效:低滑移率的齒輪設計參數和優良的加工精度,專用潤滑油品的使用,使得傳動更加高效,從而帶來高達98%的傳動效率。直接延長整車續航裡程。
n安全駐坡:該系統在軸齒內部配備了全球領先的駐車機械機構,通過電子按鍵與EPB有效配合,無論是坡道起步,還是坡道持久停車都有了多重保障。
(三)電機控制系統
EMD3.0智能電控包含的電機控制系統,具有優化動力、調校動能、提升能量回收效率等功能,使整車能效更高、續航更長。它具備如下四大亮點技術:
n主動阻尼控制:當整車出現抖動時,控制系統通過扭矩控制算法檢測轉速,智能識別異常波動並適時介入,對整車抖動進行抑制,從而提高駕乘的舒適性,減少駕乘人員在加減速時因抖動造成的不適感。
n矢量控制:通過全溫度範圍內的高精度標定,合理分配電機的勵磁電流和扭矩電流,一是使扭矩精度提高;二是使低速輸出扭矩增大,加速性能好;三是使車輛控制更精準更靈活。提升了駕乘人員對動力的極致追求。
n高扭矩響應速度:電機系統的扭矩響應僅受限於算法控制的電流上升速度,故應速度遠高於發動機的扭矩響應速度,在任何工況下,從零扭矩到最大扭矩響應速度小於100ms,可以讓整車的動力輸出隨叫隨到。
n扭矩安全控制:採用集中式控制的三層軟體安全架構,電機控制系統通過扭矩估算算法,實時監控扭矩命令和輸出扭矩的一致性,確保整車的動力需求,防止非預期扭矩的出現,保證了駕乘人員的人身安全。
n低噪音:電控系統軟體採用硬體參數調校,軟體掃頻控制,並配以專家團隊的主觀評價,大幅降低整車電磁噪音,提供安靜舒適的駕乘體驗。
(四)一體化動力總成
由北汽新能源自主開發的一體化動力總成,能夠將電機、減速器及電機控制系統集成在一起協調工作,可實現整車平臺化、模塊化和集成化,具備「集成度高、可靠性強、成本低、性能優」四大特點,具體如下:
n集成度高:驅動系統採用了電機、減速器、高壓控制系統(PEU)集成化設計,使架構變得更加精簡,重量大大降低。
n可靠性強:集成化設計採用內置三相銅排連接方案,減少了各部件的線路連接,使其工作狀態下更加安全穩定,同時也有利於後期的維護保養。
n成本低:EU5搭載的電驅系統將電機、減速器、高壓控制系統、高效冷卻潤滑系統等集於一身,形成平臺化設計,有效降低生產成本,從而在價格上為消費者帶來更多實惠。
n維護費用低:由於電機是封閉的,不需要使用機油、三濾等磨損件,一般情況下,只需要進行常規的檢查維護。這樣將燃油車5000公裡保養一次,每次大約500元的保養費省下來了。EU5每一萬公裡保養一次,每次僅需半小時,平均每次保養僅需220元,為用戶大大節省了用車成本。
n性能優:電驅系統內部件的高度集成直接優化了電機與傳動系統效率,並能在11000rpm轉速範圍裡提供線性式的功率輸出, 讓EU5實現最大扭矩300N·m,最大功率160kW ,0~50km/h加速僅3.4秒,0~100km/h加速僅7.8秒,最高安全車速155km/h。
(五)One Pedal單踏板+能量回收系統
除了搭載高性能的一體化動力總成,EU5還配備了獨特的One Pedal單踏板+能量回收系統,提升了能量利用率,延長了續航裡程,為用戶帶來更好的用車體驗。
眾所周知,在日常的駕駛過程中,很多動能都在剎車或減速過程中流失。而EU5通過One Pedal單踏板+能量回收系統,充分回收這部分能量。EU5的電機控制器可以通過控制電機扭矩的方向來控制電機驅動、發電。在剎車或鬆開油門的過程中,電機控制器通過調節交變電流的相位,將車輛動能轉化為電能,從而為動力電池進行充電。
該項功能配備了「B+」和「B-」能量回收強度調節按鈕,可實現三個檔位的能量回收調節,駕駛者可以根據自身駕駛風格或實際路況,合理調節動能回收強度。
為了進一步增強能量回收的效果,EU5配備了One Pedal單踏板功能。在One Pedal功能打開時,駕駛員可通過單個油門踏板來控制車輛加速和減速,實現單踏板駕駛車輛。選擇能量回收3檔時,完全抬起油門踏板時,電機系統可產生制動力,可滿足日常駕駛大部分減速需求。在深踩下油門踏板時,車輛進行正常加速,在兩個油門踏板之間,實現車輛減速度的無級調節,滿足用戶的減速需求,用戶不用頻繁在油門及剎車踏板間來回切換,最大限度減少能量損耗。當無法滿足減速需求時,用戶仍需踩剎車以獲得更大減速度。
該功能可幫助駕駛者輕鬆應對堵車情況,減少駕駛疲勞,有效延長續航裡程。經過測試,合理使用該功能可使電能回收率高達22%以上,有效延長續航裡程達70-90公裡。
此外,EU5中控上還配備了蠕行開關,此功能處於關閉狀態時,車輛可在one pedal能量回收系統作用下實現剎停功能,且剎停後在平直路面不踩油門不會前進。此功能打開後,輕輕踩踏剎車,即可自動慢慢前進,跟隨前車,減少堵車時駕駛員不斷變化剎車和電門的疲憊感,以及防止起步過度造成的事故風險;倒車入庫時,亦能降低用戶踩電門加速倒車產生風險的可能。
綜合來說,北汽新能源EU5這套電機系統已經處於行業領先水平,甚至可以說引領著國內驅動控制產品技術的發展方向。而對於消費者來說,這套系統給他們帶來的最大好處就是:起步加速快、爬坡能力強、能量消耗低,擁有可媲美主流2.0T燃油車的動力體驗。另悉,等速續航520公裡,工況續航416公裡的EU5 R500車型預計將於6月開始交付,用戶可以到店了解更多詳情。(孫彥榮)