当前位置:首页 汽车文化 品牌活动 正文

科技源解码 长安启源数智电驱技术品鉴

收藏 举报/纠错 向编辑提问

  [汽车之家 品牌活动报道]  在日前结束的“中国心“2023年度十佳发动机及混动系统评选活动中,数智电驱超省家轿长安启源A05荣誉搭载的数智电驱插电混动架构,凭借优异的技术性能双重表现,过五关斩六将,在数十款自主、合资品牌竞争中获得专家们的一致认可,一举斩获2023年度十佳发动机及混动系统的荣誉。

汽车之家

  长安启源数智电驱插电混动架构包含高效数智电驱、高效蓝鲸混动发动机、高效安全电池、交直流充电系统,和集车端、云端、用户端数据应用为一体的高级智慧控制。具备高集成、高效率、高智慧三大特点。其中高效数智电驱采用双电机混动构型,支持纯电驱动、串联混合驱动、并联混合驱动、能量回收等多种工作模式。极限加速时支持三动力同驱,实现更快的动力输出。

汽车之家

  针对插电式混合动力,“触电”的技术突破带来更高的出行收益,特别是电机技术突破后,不仅纯电工况用电省,混动工况用油也省。

汽车之家

(一)全球电混首发的10层Hairpin扁线油冷电机技术

  混合驱动时,电机也是主要动力源之一,承担着快速扭矩响应、能量回收、调节工况点等任务。所以长安将重心放在“触电”技术上,对电机进行了创新性设计。就是全球电混首发的10层Hairpin扁线油冷电机技术。

  扁线电机的层数,就是在一个定子槽内放入的扁铜线数量。电机层数经历了从2层、4层到6层、8层的过程。目前行业仍以6层为主,少量采用了8层。纯电领域,特斯拉最先在产品上将电机层数做到了10层。混动领域,长安则是全球首个应用10层Hairpin扁线技术的车企。使电机峰值功率达到158kW,功率密度达到7kW/kg。最高效率97.8%,效率90%以上区域超过90%。

(1)顶尖高性能设计

  先介绍一个技术概念,叫集肤效应,交变电流在导体中分布是不均匀的,集中于导体外表层,因此叫集肤效应。通俗来说,就是铜线的外表面比内部的贡献更大,理论上外表面越多越有优势。那1根铜线有1圈外表面,10层铜线就有10圈外表面,电机层数的增加,能够有效提升材料利用率,达到更高的功率与效率。虽然原理简单,但设计起来却极其困难,这需要行业最顶尖的设计技术。设计上,10层结构大大提高了系统复杂度,对电磁方案需要考虑的因素更多。电磁性能、功率特性、效率开发、NVH、热管理等难度都成倍增加,必须拥有电机行业最顶尖的人才团队、最完整的开发体系才能实现。

(2)顶尖高精度制造

  制造上,10层电机必须突破焊点多、点间距小、多层同扭等带来的一系列行业难题。难点一:扭头工序。将铜线扭转至精确位置,相邻铜线完全贴合后,需保证激光都无法从铜线中间穿透。10层电机有720根线,点间距不到2mm。而6层电机只有432根线、点间距可达到2.5mm以上,难度之高可见一斑。一般8层电机的扭头模只有7~8台伺服电机,而10层电机需要13台伺服电机同时工作,必须精确规划13台伺服电机的运动时序与轨迹。经过500多台的样品调试,最终攻克了10层电机扭头的难题。难点二:360个焊点在点间距不足2mm空间的精确焊接。8层及以下电机焊接工位只配备一套机器人+一套影像设备,而焊接工位则配备两台雅马哈机器人+两套影像设备同时工作,相当于投入双倍成本。尽管10层电机已经量产,但因为难度如此之高,成本如此之大,即使行业在研的混动项目,都很少采用10层方案。长安启源10层Hairpin扁线电机在3-5年内将持续领先行业。电机选用了厚度0.27mm的硅钢片,这是量产最薄的硅钢片规格。相同电机叠高下,选用的硅钢片厚度越薄,其涡流损耗越小,即铁损更低。0.27mm硅钢片电机比竞品0.3mm硅钢片电机效率提高0.3%。

(二)匹配最佳伴侣,才能真的省

  数智电驱是一个完整的整体,10层电机也不是孤立的存在,要想将10层电机的能力充分发挥,相关联的系统开发也必须与之匹配,包括高效率高算力的电机控制器、智慧热管理系统、高效传动系统,都必须有卓越的性能表现。

(1)4核高算力电机控制器

  长安启源采用一颗四核、每核300兆算力的TC387芯片作为MCU主芯片。其算力相比竞品的两个单核芯片提升50%,能够实现高精度动态扭矩响应控制,在线微秒级实时监控保护,全场景实时主动降噪,也为智慧控制奠定了算力基础。IGBT模块采用椭圆Pinfin工艺,具备优异的机械安全、热安全、高压安全性能。

(2)行业首创电驱恒温系统

  在热管理方面,数智电驱采用行业首创的电驱恒温系统。通过智能温控阀实现内外循环,精准温控,快速调温,让油温始终处于60℃高效区,充分发挥10层电机性能。该系统使用定子喷淋和转子甩油的双重油冷方案,电机定子和转子可通过润滑油直接冷却。在高温环境工作时,电机性能不衰减。日常工况时,系统效率最优,能耗更省。

(3)自主唯一的全球-柱组合轴承,高效率传动

  要匹配10层电机把“省“做到极致,传动系统必然也不能拉胯。数智电驱采用自主唯一的全球-柱组合轴承,包括需要承载高扭矩差速器的轴承在内,都采用了效率更高的球轴承,实现传动效率高达98.4%,优于竞品近1%,处于行业领先水准。球-柱轴承本身都是成熟产品,但多年来一直停留在传动系统的技术规划里。多家车企在电驱/混动立项时,都打算采用球-柱轴承来提升效率。但实际开发过程中,又因布置、可靠性、NVH等各种问题,切换回成本更低、承扭能力更强,但会影响效率的锥轴承。同时,还采用了超低离合器拖曳技术,通过片间波形弹簧、梯形分布油道降低了离合器拖曳阻力。超低搅油损失技术,利用一体式注塑油管强制对齿轮、轴承进行润滑,有效降低了搅油带来的效率损失。

(三)全球同级重量最轻,才能真的省 

  想要“省”,那肯定就要轻量化。长安启源数智电驱重量仅110kg,相比竞品足足轻了30Kg。全球同级重量最轻,才能真的省。 同时,数智电驱体积小26%,高度低81mm。这意味着,搭载数智电驱的车型,整车重量更低,造型上更运动、更低趴,实现低能耗与高颜值的完美统一! 为什么长安启源数智电驱能够做到重量轻、体积小、高度低? 首先,前面重点介绍的10层Hairpin扁线油冷电机技术,是轻量化最大的功臣。 其次,采用混动专属P1电机与离合器高度集成方案,传动系统3轴6齿可实现竞品4轴8齿的功能。 8层12对极的设计,让P1电机在6500rpm就能达成1300Hz的超高频率。换算成竞品4对极电机,需在19500rpm时才能达成1300Hz的频率。 超高频率设计让P1电机在低转速状态,就能发挥出极高的效率,实现与发动机高效区的完美结合,也就无需再进行升速,从而节省了1根轴1对齿轮。不仅减轻了重量,还省掉了这一对齿轮的啮合损失。

>>此文章为厂商供稿,不代表汽车之家观点<<
文章标签: 品牌活动报道
收藏
+1
+1
最新文章
加载中