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纯电商用车电米乐m6动物流车|电驱动系统选型分析
2022-09-07 返回列表

米乐m6距离2018年新能源汽车补贴发布已过去近半年,企业无不在按新标准调整产品参数,调整营销战略等。

由于补贴政策中对于电池产品的有明确的技术要求,所以业内对电池企业的关注度非常高,也对其施与了非常多的压力,但实际上整车的电机、电控以及安全、可靠、高效和降成本均需要同步升级,同样需要引起重视。

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米乐m6目前常见的动力系统方案有单电机和双电机方案。其中单电机又分为直驱、间驱、一体化电驱桥和非一体化电驱桥几类;双电机方案主要有双电机直驱、间驱,轮边电驱桥和轮毂电机方案几类。

1、单电机驱动方案

1.1、按照动力传动系组成可以分为直驱和间驱:

米乐m6直驱:电机直接驱动车轮

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间驱:电机通过减速器(变速器)驱动车轮

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1.2、按照电驱动桥的结构型式可以分为一体式和非一体式:

一体化电驱桥

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非一体化电驱桥

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2、双电机驱动方案

2.1、按照动力传动系组成可以分为直驱和间驱:

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双电机直驱

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双电机间驱

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2.2、按照电机布置位置可以分为轮边电机和轮毂电机:

轮边电驱桥

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轮毂电机

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3、电驱动方案小结

这几种方案各有优劣,所以实际应用在新能源商用车领域需要有针对性。如当前应用比较广泛的直驱方案,由于结构简单、可靠性比较高、维护方便等优势在客车上应用广泛,而由于电耗较大、动力性一般、重量大等缺点不太适合用在4.5吨以上物流车上。

一体化电驱桥和非一体化电驱桥方案两种也不同。一体化电驱桥方案,由于电驱桥簧下质量重,所以在3.5吨以下微卡应用较多;非一体化电驱桥借用乘用车思路,目前在3.5吨和4.5吨级车型上有小批量的应用。

目前就物流车的需求来看,双电机方案普遍都不是最佳选择。

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尽管新的补贴政策中并未针对动力系统提出明确的技术升级要求,但补贴的下降、Ekg和续航里程要求提升,实际就要求电机等部件也要降成本,采用轻量化设计。

4、商用车电驱动系统选型要求

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补贴金额下降、成本下降和效率提高、重量下降

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4.1、IGBT和电机的关系

电机的性能,很大程度受控制器的制约,控制器类型的选择,决定了电机的边界参数,越小的控制器,成本相应越小。

目前商用车控制器常用IGBT类型和相关参数主要有以下几种:

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相同的电机和控制器,不同的电池电压,电机的峰值扭矩不变,峰值功率也会按电压比例变化。

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4.2、反电动势对电机性能的制约

电机单位电流输出扭矩越大,反电动势系数就越高,电机的最高转速就越低

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4.3、动力系统方案设计思路

超载在物流行业十分常见,当超载遇上陡坡等复杂路况,更加考验车辆动力性能,所以电动物流车动力系统选型方面要充分考虑动力性。

所以,电动物流车建议爬坡度可设计为30%以上,以保证在出现超载坡道起步时能顺利应对,而这可以采用变速箱方案,发挥其优势。

具体从成本、效率、重量等几方面看,直驱方案和变速箱方案各有优劣。

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采用相同的控制器,电机边界参数基本为:

而减速箱的作用就是增大扭矩,降低转速,因此其产生的综合性能同直驱效果相同。

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4.4、从成本角度选型

成本控制:电机控制器越小越好,电机和变速箱总和成本越小越好。根据以上分析,电机控制器越小则成本相对小,再根据对动力性的需求,3.5吨车型采用直驱方案比较有竞争力,而4.5吨以上车型采用变速箱方案性价比更高。

因为,4.5吨以上车型如果用直驱方案,控制器成本会增加,而采用变速箱方案,电机和变速箱的总和成本可以控制的比较好。

需考虑的选型原则:

动力性,主要是最大爬坡度,取决于最大输出扭矩最高车速,取决于电机最高转速和功率功率够用,无需过多富余

4.4.1、电动物流车的成本角度选型

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4.4.2、电动公交车的成本角度选型

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4.5、轻量化

轻量化:输出扭矩越大 AMT系统比直驱系统的减重效果越明显

采用变速箱可大幅降低电机扭矩需求,从而降低电机质量,从而降低整个系统的质量。输出扭矩越大,系统重量越大,AMT系统比直驱系统的减重效果越明显。

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如,当输出扭矩为2100Nm时,AMT系统和直驱系统的质量分别约为145kg和250kg,AMT比直驱减重42%。

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5、商用车电驱动系统选型的效率对比分析

效率保障:4.5吨级车型上 变速箱方案更优。

以4.5吨车型为例,通过对比900Nm直驱、380Nm配两挡变速箱、350Nm加单减这三种方案发现。

在低速运行时新能源汽车电机技术与应用,直驱效率更优。中高速匀速和工况运行时新能源汽车电机技术与应用,变速箱方案最优。从效率角度来看,变速箱方案对电动物流车来说是更好的选择。

5.1、4.5T电动物流车电驱动效率对比分析

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5.2、10-12公交车电驱动效率对比分析

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5.3、控制器对效率的影响

制造电机功率大而体积小,就必须增加极对数,这样就需要开关管很快,基波频率开关管频率很高的时候,控制模块受限,IGBT构成电动汽车核心部件,对其要求是耐高温高压和拥有高效。

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6、动力系统设计——方案设计

减速箱的作用是增大扭矩,降低转速,因此其产生的综合性能和直驱效果相同,也就是说减速箱的方案不能降低电机控制器的要求。

而变速箱作用则不同,采用变速箱可减少对控制器的要求,从而降低成本,但不损失系统性能。

根据车型需求,选择合适的变速箱档位数;选择合适的变速箱扭矩和速比。两档变速箱二档速比选择为1,一档选择为2.7左右;根据变速箱的选择,设计电机扭矩和转速需求,并选择适合的控制器

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7、电动物流车电驱动系统选型总结

纯电动商用车、电动物流车技术发展趋势:

一体化。目前纯电动乘用车的电机、电控、减速箱等的一体化趋势比较明显,未来为了进一步降低重量、成本,纯电动物流车的动力系统也会慢慢向一体化方向发展。多元化。纯电动物流车动力系统不可能只有一两种方案选型,未来肯定会多元化,针对不同车型采用最具竞争力的动力系统进行匹配。高效率。提高动力系统效率,可以不降低续航里程的情况下减少电池装载量,降低整车成本,而高效率既要求把单电机的效率做得更好,也要求优化动力系统的匹配和控制。轻量化。轻量化已经成为整个行业的共识,对各种零部件都有轻量化的要求。需要提高电机的扭矩和功率密度,以降低电机重量。同时选择合适的动力系统也是途径之一。低成本。低成本不代表低品质,而是通过技术革新和批量化生产来降低动力系统成本。选择合适的动力系统方案新能源汽车电机技术与应用,也是降低成本的题中之义。

(文中部分内容由新能源物流车运营总裁班第二期学习分享会苏州绿控纯电动事业部副总经理陈友飞的发言整理而成)

PS:

默默无闻写了这么久(还不到一年),感觉都快地老天荒了,写公众号成了每天下班到睡前的固定节目,假如哪天有人扔出一个肉包子,上面写着微信公众平台,估计我都会不假思索的追过去。

小编的本专业是后桥,去年开始接触乘用车传动设计工作,主要负责等速驱动轴和纵置传动轴,最近又被安排管换挡系统,对于这种我完全不熟悉的领域,面对领导的突然安排,我,当然是无条件接受了。

不是小编太无能,更不是领导太狡猾,而是,这种错位安排对小编来说已经习以为常、甚至麻木了。

小编上学时学的是自动控制,偏弱电方向,专业课是模拟电子技术、数字电子技术、电机和电力拖动、C语言、单片机、信号与系统等等,别说机械制图,连机械原理都没学过,同一宿舍楼里机械专业同学背着画图板(90后用CAD的同学请略过)上课的时候,我们是抱着一堆花花绿绿的电线和各种仪表去做试验;小编人生拥有的唯一一张画图板是人家专业结课后给了我一张,我跟隔壁的一哥们画上纵横19条线,用画图板下围棋。所以,你就能理解小编毕业上班后设计齿轮时的心情了--与所学专业毫不相干。

所以数年后小编从车桥设计转到整车工艺时,也就耸耸肩膀;四年后,整车工艺学不到更多东西,到某中德合资企业继续管车桥。

所以,对一个从业十几年、同伴们都已经进入舒适区(该升官的升官,该发财的发财)的老青年,狗日的中年就在前方不远处朝我微笑;如今又面对全新领域从头学起,深感一事无成、惶恐之至新能源汽车电机技术与应用,小编的内心默默受到一万点伤害,此时的心情新能源汽车电机技术与应用,了解一下。

米乐m6好了,人各有命、安之若素,你们继续享受生活,我继续苦逼的写公众号。

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