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文檔簡介

新能源汽車的動力系統(tǒng)包括電驅(qū)動系統(tǒng)與電源系統(tǒng)兩大類廠四大層級。上游零部件包括永磁體、硅鋼體、功率模塊、電容、在零部件基礎(chǔ)上進(jìn)一步設(shè)計組裝得到電機(jī)總成、成,這一級的玩家可以稱為車企的“二級供應(yīng)商”;各個進(jìn)一步集成為電驅(qū)動系統(tǒng)供貨于車企,這一級玩家為行業(yè)電控系統(tǒng)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)初期發(fā)展緩慢,近年來突飛猛別是新材料在這一領(lǐng)域的應(yīng)用尤為突出,以往的特斯拉、英飛凌、比亞迪、三菱、日立、中車時代等全球各大特斯拉Model3純電動轎車開始陸續(xù)換裝碳化硅功率模塊,球首款搭載碳化硅功率模塊的新能源車型,此外比亞迪、蔚車企業(yè)已經(jīng)開始陸續(xù)使用碳化硅功率模塊,顯著提升電控系DM-i超級混動技術(shù)混合動力汽車雖然可以有效解決長途出行的情況下甚至高于同級燃油車的能耗成為一大詬技術(shù),史無前例地取消了燃油動力總成中的變速單速減速器,使用自研的驍云發(fā)動機(jī),其熱效率高在高效轉(zhuǎn)速區(qū)間發(fā)電,并在合適的時機(jī)直接驅(qū)動層出不窮,增程式電動汽車的電控技術(shù)同樣更新?lián)Q代,持續(xù)熱電機(jī)控制器:IGBT掣肘,單管并聯(lián)紓困動器、空調(diào)等。我們本文重點討論的電控系要由控制板(接受整車控制器的信號指令,器的核心指標(biāo)同樣為功率密度、效率,軟硬件的優(yōu)化成A級以下車型主流硬件配置;而模組方案憑借更高可靠功率半導(dǎo)體在新能源汽車中的應(yīng)用可分為模組&單線,兩者有各自適用的場景。模組為高度集成的功率半導(dǎo)體產(chǎn)品,能很好適配具體需求,因此標(biāo)準(zhǔn)模組在不同功封裝),則可以根據(jù)不同車型靈活設(shè)計冗余量,并且單管低于模塊,在成本要求較高的A級以下車型使用得更為普遍性更強(qiáng)的模組路線。碳化硅功率器件可顯著提高電控效率度等性能。碳化硅材料具有禁帶寬度大、熱導(dǎo)率高、電子高、開關(guān)損耗更小,可以使電驅(qū)動系統(tǒng)在高壓、高溫下保功率件有2-4%的效率提升;在750V電壓平臺下,碳應(yīng)用的主要因素為成本,伴隨著未來碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展軟件:電控的進(jìn)步體現(xiàn)在可拓展性、易維護(hù)性、功能安全性等整車廠、汽零供應(yīng)商、汽車電子軟件系統(tǒng)公司聯(lián)合建立的一套標(biāo)準(zhǔn)協(xié)的運用使得不同結(jié)構(gòu)的電子控制單元的接口特征標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化,應(yīng)直接的調(diào)節(jié)控制,是保證安全性的重要一環(huán)。在汽車行業(yè)ISO26262標(biāo)準(zhǔn)之后,基于功能安全的車用軟件開發(fā)對電控軟件提出驅(qū)動電機(jī)驅(qū)動電機(jī)直接驅(qū)動車輛行駛,是新能源汽車的核心組成部分,驅(qū)動電機(jī)由于在起步階段就可以釋放出最大扭矩能遠(yuǎn)超同擋次的燃油車,但驅(qū)動電機(jī)在后程高速階段中轉(zhuǎn)矩快速衰近年來驅(qū)動電機(jī)技術(shù)在功率、布置、系統(tǒng)方面持續(xù)革新:早期的單豐富不同價位的產(chǎn)品線,部分車型甚至布置3個驅(qū)動電機(jī)永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)各有自身的優(yōu)缺點,近年來整車企業(yè)開始將這兩種驅(qū)動電機(jī)組合使用,以達(dá)到優(yōu)化綜合性能的目的,特斯拉、蔚來等企業(yè)已經(jīng)推出永磁同步電機(jī)和交流異步電機(jī)混合搭載的車型,綜合性能較之前車型有明顯提升,驅(qū)動電機(jī)今后的技術(shù)會扁線電機(jī)驅(qū)動電機(jī)主要由定子組件、轉(zhuǎn)子組件、端蓋和輔助標(biāo)準(zhǔn)件組成,而定子繞組中又包括鐵芯、銅線繞組、絕緣材料,定子繞組中采用扁銅線,先把繞組做成類似發(fā)卡一樣的形狀,穿進(jìn)定子槽內(nèi),再在另扁線電機(jī)與圓線電機(jī)的區(qū)別在于銅線的成形方式,扁線有利于電機(jī)槽滿率的提升,一般圓線電機(jī)的槽滿率為40%左右,而槽滿率能達(dá)到60%以上,槽滿率的提升意味著在空間扁線電機(jī)還可以通過節(jié)省端部銅材的方式提升銅線利用率,從而達(dá)總體來看,相比于圓線電機(jī),扁線電機(jī)效率更高、體積更小、重量近年來汽車企業(yè)開始逐步使用扁線電機(jī)替代圓線電機(jī),早在2007),斯開始裝配扁線電機(jī),隨著普銳斯的銷量攀升,扁線電機(jī)開始得到規(guī)?;瘧?yīng)用,之后上汽、長城、保時捷、東風(fēng)、寶馬、大眾、比亞迪、吉利等企業(yè)相繼在旗下車型裝配扁線電機(jī),未來扁線電機(jī)將進(jìn)集成式電機(jī)總成傳統(tǒng)的驅(qū)動電機(jī)獨立于動力電池和電控系統(tǒng),動力電池將電能傳輸給電機(jī)驅(qū)動車輛,并由電控系統(tǒng)進(jìn)行控制,各個部分分工協(xié)作,保證車輛整體的穩(wěn)定運行,但分體獨立式結(jié)構(gòu)的缺點同樣十分明顯,特別是驅(qū)動電機(jī)和電控系統(tǒng)的分離會占據(jù)車內(nèi)更多空間,動力電池相對只能減少布置,同時增加質(zhì)量,無法進(jìn)一步增加的電池容量加之更大的車輛質(zhì)量會減弱其加速和續(xù)駛里程,近年來這一劣勢愈發(fā)針對這一問題,相關(guān)企業(yè)開始研發(fā)整合驅(qū)動電機(jī)一集成式電機(jī)總成,既節(jié)省車內(nèi)空間又減輕是使集成式電機(jī)總成進(jìn)一步提高傳動和控制效率,提升相關(guān)產(chǎn)品,比亞迪在e3.0平臺推出全球首款八合一電機(jī)總成),扁線電機(jī)、高壓電機(jī)帶來新機(jī)遇機(jī)、電控、減速器)是新能源汽車動力總成的關(guān)鍵統(tǒng)燃油車發(fā)動機(jī)的作用,直接決定整車的動力性能次電池,占比絕對值因新能源汽車品牌、車型而異技術(shù)路徑聚焦在永磁同步電機(jī)&交流異步電機(jī)上。永磁同步電機(jī)與交流異步電機(jī)的主要區(qū)別點在于轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),永磁同上放置永磁體,由磁體產(chǎn)生磁場;而交流異步電機(jī)功率密度越大代表著相同功率下的電機(jī)體積更永磁同步電機(jī)為目前應(yīng)用最多的電機(jī)類型,異步電磁材料成本較高,同功率的永磁同步電機(jī)價格更高),多電機(jī)在高端車型中應(yīng)用有所增加,故單車配套電機(jī)數(shù)也場占比而變化。相比單電機(jī),雙電機(jī)可以顯著提高汽車的加速性能與續(xù)航能力。同時,雙電機(jī)多意味著四驅(qū)系統(tǒng),可以提供更好的附著力,從而提高安全性能。近年來,在高端車型中雙電機(jī)的應(yīng)用不斷增加,特斯拉、蔚來、奧迪、大眾、奔馳都陸續(xù)推出搭載雙電機(jī)此外,扁線截面更粗使得電阻相對更小,銅發(fā)卡電機(jī)為應(yīng)用最廣泛的扁線技術(shù),產(chǎn)線投資高期階段。根據(jù)線圈繞組方式差異,扁線電機(jī)可分為集中繞相對圓線電機(jī),扁線電機(jī)無法進(jìn)行手工制造、自動繞組制造過程非常復(fù)雜,需要先將導(dǎo)線,制 近年來其應(yīng)用不斷增加。此外,在高端車型中也開始從原來的單電機(jī)增加到雙電機(jī)。例如,純電乘用車電壓通常在200-400V之間,在同等功率下,當(dāng)400V提升到800V后,線路中通過的電流減少一半,產(chǎn)生的功率損耗更小,從而可以提高充電效率、縮短充電時長,主流車企如比亞迪(e平臺)、理想、小鵬散熱能力可以快速提高功率密度,同時防止永磁可逆的“退磁”。目前常用的冷卻方式為水冷,熱源,熱量傳遞路徑長、散熱效率低;相較于水減速器--單擋路線為主,兩擋減速可以期待器可以分為單級減速器、兩擋減速器以及兩擋以上減從而提升驅(qū)動系統(tǒng)效率。另一方面,采用兩擋減速器后,傳動比可采用兩個擋位后,驅(qū)動電機(jī)可以更加小型化、結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成組裝;隨著新能源汽車零部件要求不斷提一”總成產(chǎn)品通過巧妙設(shè)計將電機(jī)、電控、減速器、電集成化電驅(qū)動系統(tǒng)滲透率不斷提升?,F(xiàn)有集成產(chǎn)品以“三合一”為適配簡單、布置簡單、演進(jìn)簡單等優(yōu)勢。相較于“GXNEV和賽力斯SF5兩款車型新能源汽車技術(shù)發(fā)展決定著其產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展1)低碳節(jié)能趨勢明顯新能源汽車技術(shù)發(fā)展初期主要以提高電機(jī)功率由于電池能量密度提升緩慢,制造成本居高不下,出又無法在城市出行場景中完全發(fā)揮出來,

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