高壓電驅系統的案例
電驅系統-電驅系統圖解
電驅系統-電驅系統圖解
DANA(德納)電驅橋&電驅系統介紹
產品特性：
滿載重量：19T
最大軸荷：12.5T
最高車速：55mhp
峰值功率：235kW
最大輸出扭矩：19000Nm
eS1100r 48V e-Axle(特殊車輛)
eS2000i e-Drive(乘用車)
產品特性：
超緊湊型中電壓驅動系統
峰值功率：90kW
峰值扭矩：2140Nm
最高電機轉速：14000rpm
減速比：12.24
電機+減速器重量：45-57kg
高扭矩和功率密度
傳動比和封裝高度模塊化
TM4系統(集成電機電控驅動系統)
產品特性：
峰值功率：180kW
峰值扭矩：360Nm
最高電機轉速：15000rpm
基礎化方案：控制器比上一代小33%
預德納減速器和車橋易于集成
eS2500i-TV e-Drive(高性能車)
產品特性：
400V雙電機驅動系統
峰值功率：162kW
最大輸出扭矩：2500Nm
最高輸入轉速：25000rpm
減速比：14.58
系統重量：60kg
扭矩矢量控制能力
全集成高性能智能電磁斷開系統
SUMO LD Motor+CO150 Inverter
產品特性：
電驅橋匹配應用
三相電機
最高電壓：750V
峰值功率：200-275kW
持續功率：100-160kW
SUMO MD Motor
展開 下一代高壓大功率電驅總成技術路線的探討
下一代高壓大功率電驅總成技術路線的探討
DISCOM | 電驅系統下線測試
電動汽車的驅動系統對下線測試系統提出了更高的要求：安靜的電動汽車中的電驅控制系統，電機及其機械傳動系統，在零部件制造誤差的相互作用下，都可能制造各種振動能量。這些能量經由特定的傳遞路徑進入駕駛室，并被主觀感受為明顯的異常噪音。
聲學質量控制
得益于軟硬件的整體協調設計，DISCOM聲學測試能夠精確分析生產中的錯誤原因，并提供高精度的質量控制。系統能夠精確量化每個齒輪副的嚙合能量，并分析其中對應的故障。借助于該“預警系統”，用戶能夠在批量生產中預防這些錯誤。因此，使用聲學測量技術，能夠幫助用戶提高生產效率和制造質量，往”零故障”方向不斷邁進。
高精度的測量方案
DISCOM為生產過程質量監控提供高精度系統保障，包括以下產品：
電驅和電橋
電機
變速器和減速馬達
借助聲學測試的軟硬件手段，揭露產品故障源，幫助生產者消除產品“異響”。DISCOM系統測量所有工況（升降速、變扭矩等），分析環境背景噪聲，應用大量參數算法及邊界條件自學習等機制，綜合分析和比較測量結果。測試和分析全程自動化完成，能夠有效降低人為因素干擾。
測試分析的目標
DISCOM聲學控制系統過濾，在下線臺架上表現“聲響太大”的那些零部件或者動力總成。這些異常聲響現象，對應著加工或者裝配等制造問題。例如，變速器齒輪表面缺陷，或者電機繞線等故障。
展開 
電驅系統-絕緣等級
前面
文章說明了一下磁性材料溫度特性密切相關的居里溫度的概念，見文章
《
磁性材料的居里溫度與工作溫度
》
，也總結
了電機
銘牌上面工作制的含義，見文章
《
電機工作制
》
。
今天總結一下電機銘牌上面另外一個與溫度相關的概念，即絕緣材料的“
絕緣等級
”。
絕緣等級
是指
電機(或變
壓器)繞組采用的所有
絕緣材料
的耐熱等級。在發電機等電氣設備中，絕緣材料是最為薄弱的環節，絕緣材料尤其容易受到高溫的影響而加速老化并損壞，不同的絕緣材料耐熱性能有區別，采用不同絕緣材料的電氣設備，其耐受高溫的能力就有不同，因此，一般的電氣設備都規定其工作的最高溫度，電動機的絕緣等級與使用的絕緣材料密切相關，絕緣材料越好，絕緣等級越高，
電機與變壓器中常用的絕緣材料等級為A、E、B、F、H、C、N、R八種。每一絕緣等級的絕緣材料都有相應的極限允許工作溫度、繞組溫升限值和性能參考溫度，見下圖。
最高工作溫度，系指電機在設計預期壽命內，運行時繞組絕緣中最熱點的溫度。
電機或變
壓器運行時，繞組
最熱點的溫度不得超過
上圖
中的規定，否則會引起絕緣材料加速老化，縮短電機或變壓器的壽命；如果溫度超過允許值很多，絕緣會損壞，導致電機或變壓器燒毀。
允許溫升是指電機的溫度與周圍環境相比升高的限度，
是由電機發熱引起的。
運行中的電機鐵芯處在交變磁場中會產生鐵損，繞組通電后會產生銅損，還有其它雜散損耗等。
這些都會使電機溫度升高。
另一方面電機也會散熱。
當發熱與散熱相等時即達到平衡狀態，溫度不再上升而穩定在一個水平上。
當發熱增加或散熱減少時就會破壞平衡使溫度繼續上升，擴大溫差，則增加散熱，在另一個較高的溫度下達到新的平衡。
但這時的溫差即溫升已比以前增大了，所以說溫升是電機設計及運行中的一項重要指標
展開 電驅系統-電機四象限運行
電機的本質就是機械能與電能相互轉換的裝置。一般地，將電能轉換為機械能的電機稱為電動機，將機械能轉換為電能的電機稱為發電機。電動機與發電機的工作狀態不是絕對的，而是具有可逆性。一般用如下圖所示的平面圖表示電機的四象限工作狀態。
上圖中，橫坐標代表電機轉速，縱坐標代表電機扭矩。一般定義：轉速與轉矩的乘積為正，代表電機輸出功率為正，反之，轉速與轉矩的乘積為負，代表電機輸出功率為負。當輸出功率為正時，電能轉換為機械能，如圖中的第一、三象限，電機處于電動狀態；當輸出功率為負時，機械能轉換為電能，如圖中的第二、四象限，電機處于發電狀態。
對應到實車上，我們一般定義車輛前進時的電機轉速為正，定義使電機有正轉速趨勢的扭矩為正。所以，電機四象限運行對應的整車運行工況如下：
其中電機在第
二
、四象限工作的狀態就是所說的能量回收狀態，此時，電機是將車輛的動能轉換為電能存儲在動力電池包中。
至此，本次關于電機四象限運行的總結就可以結束了，但肯定有人會問，電機在
第
二
、四象限工作的時候為什么能夠實現能量回收？尤其是在低速的時候，電機三相反電動勢遠小于線電壓，那是怎樣實現能量回收的呢？關于這點也曾在幾年前困惑了我許久，后面在跟專家前輩交流后得到了答案，我會在后面文章專文總結。
展開 電驅系統-電機工作制
S5、包括電制動的斷續周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段起動時間、一段恒定負載運行時間、一段快速電制動時間和一段斷能停轉時間。
S6、連續周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段恒定負載運行時間和一段空載運行時間，但無斷能停轉時間。
S7、包括電制動的連續周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段起動時間、一段恒定負載運行時間和一段快速電制動時間，但無斷能停轉時間。
S8、包括變速變負載的連續周期工作制：按一系列相同的工作周期運行，每一周期包括一段在預定轉速下恒定負載運行時間，和一段或幾段在不同轉速下的其它恒定負載的運行時間，但無斷能 停轉時間。
S9、負載和轉速非周期性變化工作制：負載和轉速在允許的范圍內變化的非周期工作制。這種工作制包括經常過載，其值可遠遠超過滿載。
重點說一下S9工作制，因為該工作制正是在新能源汽車電驅系統中電機應用的工作制，如下圖所示，電機的負載與轉速在允許的范圍內非周期性變化，對應車輛使用工況就是電機扭矩與轉速在設計范圍內非周期性變化。
S10、 離散恒定負載工作制：包括不低于4種離散負載值（或等效負載）的工作制度，每一項負載運轉時間都要足夠電機達到熱穩定，最小負載值在一個工作周期內可以為零。
電機工作制是說明電機運行的具體方式，是一種為了避免電機過熱而燒壞的工作指導，更是一種用戶需求。同時也指導你根據電機的工作制，選擇合適的電機。但實際應用中很多電機的工作制是多樣化的，需同時具備一種或多種工作制，以滿足不同應用場景。
展開 某電驅冷卻系統的一維及三維聯合仿真
圖2 散熱器水阻
圖3 散熱器風阻
3 電驅冷卻系統計算
3.1 分析模型說明
該機型電驅系統采用單獨冷卻回路進行冷卻，其中待冷卻的原件有高壓盒、控制器、發電機、驅動電機，降溫方式采用的是液冷[4]。其中空氣側系統的散熱器和風扇均布置在車身底盤的側面，與整車其他換熱系統相對獨立。
3.2 分析邊界
空氣側系統所需的性能邊界參數為風扇性能和散熱器性能，這些數據已在風扇性能求解和散熱器性能求解中得到。而冷卻側系統除水泵外均為行業內量產產品，其各元件流阻如圖4所示。
圖4 電驅系統中不同元件的流阻曲線
3.3 計算結果
在高溫極限工況（環境溫度為45℃，總發熱功率為8 kW），電驅冷卻系統流量為12 L/min時，散熱器進、出水溫度及進、出空氣溫度隨時間的變化關系如圖5所示，可見電驅冷卻系統在平衡后的最高溫度為111℃。
圖5 12 L/min時溫度變化
電驅冷卻系統流量為14 L/min時，散熱器前后各處溫度隨時間的變化關系如圖6所示，可以看出電驅冷卻系統在平衡后的最高溫度為102℃。
圖6 14 L/min時溫度變化
電驅冷卻系統流量為16 L/min時，散熱器前后各處溫度隨時間的變化關系如圖7所示，可以看出電驅冷卻系統在平衡后的最高溫度為98℃，滿足系統最高溫度低于100℃的要求。因此，可以確認為滿足系統冷卻需求，流量最低應達到16 L/min。
圖7 16 L/min時溫度變化
4 總結
本機型設計開發之初，在僅有設計數模的情況下，首先利用三維仿真求解出相關零部件的性能曲線，這極大地縮減了項目開發周期，同時采用了一維仿真將發動機機艙熱管理簡化，可以進一步縮短仿真時間，最終確定了電機冷卻系統所需的最小流量，并對比了不同流量下對系統溫度的影響。
展開 國外電動汽車三合一電驅系統
國外電動汽車三合一電驅系統
MATLAB APP-電驅系統動力仿真 ￥15
簡單的電動汽車動力性仿真計算APP小程序，根據整車參數及電機的性能參數，計算整車動力性的最高車速、最大爬坡度、加速度及加速時間等，并繪制出對應的曲線圖。
APP的界面如下，主要有整車輸入參數，包括整車質量、車輛半徑、滾動系數、風阻系數、減速比、機械傳動效率、迎風面積、旋轉質量轉換系數等基本參數，是可以根據實際的需求進行編輯和調整的。電機的輸入參數主要是峰值功率、峰值扭矩、額定功率和額定扭矩等。
附件包含APP的源程序文件，版本為MATLAB2019b。計算過程可能存在誤差，還請參考使用。
第二十章：多學科仿真驅動電驅系統創新設計 | 達索系統百世慧
無論是純電驅動，還是混合動力的新能源汽車，電驅系統都是核心的動力部件。動力總成供應商和主機廠都在共同促進電驅系統的優化設計，在保證和提高動力輸出的基礎上，實現更高的節能減排效率。同時，隨著不斷加劇的市場競爭，要求供應商和主機廠都能夠以更快的速度開發出新的產品。在這樣的背景下，仿真作為提高研發效率的催化劑，在各大企業都有非常廣泛和深入的應用。電驅系統的仿真涉及多個學科，包括結構、電磁、流體、噪聲等，而且很多工況都涉及多個物理場的耦合，具有很大的復雜性和挑戰性。為了更快速得到更準確的仿真結果，企業需要建立和不斷加強研發階段多物理場聯合仿真的能力，并能夠高效地基于多物理場仿真進行產品設計的優化。
達索系統SIMULIA提供完整的多學科仿真軟件和平臺體系。目前已涵蓋結構、疲勞、流體、電磁、聲學等多個學科，并通過設計仿真平臺將各個仿真工具無縫集成于研發體系。能夠實現針對電驅系統的高效率仿真和多學科優化，從而為產品創新設計提供助力。
本次講座將介紹達索系統SIMULIA針對電驅系統多學科優化驅動創新設計的方案和案例。
會議信息：
2022年8月5日 14:00 -15:00
會議講師：
主講人：姚永漢-達索系統SIMULIA汽車行業技術顧問；畢業于上海大學/上海市應用數學和力學研究所，工程力學碩士，主要負責汽車行業結構分析以及結構優化的技術支持
會議鏈接：
https://3ds.tbh5.com/SIMULIA/EventDetail.aspx?eid=673&f=bestway
產品咨詢
Simulia網站：https://vsystemes.com/
展開 
電驅系統IGBT原理、結構及電氣特性
-----------------------------------------------------------------
【免責聲明】版權歸原作者所有，僅用于技術分享與交流，非商業用途！對文中觀點判斷均保持中立，若您認為文中來源標注與事實不符，若有涉及版權等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關注！
三合一電驅系統可靠性試驗研究與應用
相對早期電驅方案，三合一電驅系統具備以下優勢：結構緊湊、體積變小，利于布置；質量輕，低行駛能耗；三相直連，可靠又經濟；重心下降，利于整車操控；高速傳動，帶來較高扭矩容量和總成效率提升；可擴展的模塊化設計，大大縮短產品開發周期，降低開發成本效益。
1 三合一電驅系統概述
文中以圖1所示的三合一電驅系統為研究對象，主要由控制器、減速器和電機三部分組成，此結構擺脫了電機、減速器和控制器單獨設計再組裝的思路，直接將三者進行一體化設計。此結構具有高扭矩容量、可攜帶更高轉速電機的優點，但對于齒輪和軸承的耐久性、殼體強度、油封密封性都提出了更高的要求，尤其是電機控制器，需要和電機作為一個主體運行，與傳統結構相比，其運行環境發生了變化，可靠性要求更為苛刻，因此對三合一電驅系統結構可靠性驗證具有重要意義。三合一電驅系統是由機械部件和電子部件組成的復雜綜合體，其可靠性取決于模塊自身的可靠性及模塊間組合方式和相互匹配，由于時間和篇幅限制，文中著重對三合一電驅動系統機械機構的可靠性進行驗證。
圖1 三合一電驅系統結構
2 三合一電驅系統可靠性研究的依據
汽車產品可靠性是指在一定時間內、一定條件下，無故障地執行指定功能的能力或可能性。
展開 干貨丨新能源電驅系統專利剖析
電子版文檔下載方式，詳見文末
下載方式：公眾號內回復“新能源電驅”，下載電子版文檔
-----------------------------------------------------------------
【免責聲明】版權歸原作者所有，僅用于技術分享與交流，非商業用途！對文中觀點判斷均保持中立，若您認為文中來源標注與事實不符，若有涉及版權等請告知，將及時修訂刪除，謝謝大家的關注！
蔚來第二代電驅系統解析
此外蔚來ET7這套電驅系統，經過整體結構的優化、軟件控制策略的調整和制造工藝的提升，還實現了更好的NVH效果，驅動系統噪聲降低5-15dB。
●關于蔚來第二代電驅動系統的其他問題：
1、第二代電驅系統暫時不會出現在蔚來ES8、ES6、EC6上；
2、第二代電驅系統將會隨著蔚來ET7在2022年第一季度實現交付；
3、蔚來已經與電機電控芯片對應的供應商簽訂了長期的合作協議，保證相對優先供貨，芯片短缺不會影響交付時間。
全文總結：
在這個講究即時滿足的時代，人們越來越容易被花里胡哨的外在招式蒙蔽雙眼，放棄了內在的修為。在蔚來走三電系統高度自研自造路線的初期，很多人覺得“可以但沒必要”，現如今看來，蔚來這些核心技術上的內功才是它的真正底氣。隨著蔚來ET7交付時間的臨近，我們也期待著這套電驅系統被市場驗證的時刻。
展開 