新能源汽車電驅動技術的案例
設計仿真 | 海克斯康新能源汽車底盤與電驅動技術研討會
海克斯康工業軟件（MSC+Romax）在新能源汽車仿真與開發領域具有豐富的產品和經驗，能夠為新能源汽車提供整車開發解決方案——從底盤性能開發、車身NVH性能提升、電驅動設計開發、汽車聲品質提升、整車輕量化新材料開發再到自動駕駛解決方案，幫助新能源車企縮短研發周期降低研發成本，加速創新進程，驅動新能源汽車行業的數字化轉型。
我們誠摯邀您參加2023年6月15至16日在海克斯康大中華總部（青島市華貫路885號）舉辦的海克斯康新能源汽車底盤與電驅動技術研討會——海克斯康設計仿真專家團隊將聚焦底盤與電驅動設計開發以及仿真領域的最新技術發展和解決方案，為您帶來一場技術與干貨的分享。
期待您的參會！
展開 新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
新能源汽車電驅動系統平臺化發展情況淺析
1、前言
在新能源汽車推廣應用的過程中，出現過各種關于電驅動系統技術路線的討論，隨著時間的推移以及越來越嚴苛的環保要求，越來越多的車企都將汽車發展的技術路線調整到BEV的賽道上，其中的代表車企如VW、TOYOTA、GM分別推出了MEB、e-TNGA、Ultium 等的純電動車型平臺。
▲Toyota outlines e-TNGA product lineup
在新能源汽車時代嚴重掉隊的傳統巨頭們不約而同地推出了自家面向未來的下一代純電動車型平臺，以期通過平臺化的車型開發加速新車的投放速度，以彌補失去的時間和市場。
在BEV車型開發的過程中，由于各自產品規劃和定位的不同，各車企采用的電驅動系統方案也各有側重。
▲GM Ultiumplatform
本文旨在對BEV車型開發過程中采用的電驅動系統進行梳理和介紹，以確定在開發過程中進行電驅動系統匹配和選型的策略。
2、寶馬第五代電驅
傳統汽車品牌之所以形成品牌溢價能力，一個核心技術點在于自研。但是現在，絕大多數新能源車的電驅動都來自零部件供應商，只有寶馬、比亞迪、長城汽車、吉利汽車等少數幾個品牌的電驅動是自研。
寶馬的電驅動目前已經發展到第五代，首款搭載車型就是剛上市的iX3。
寶馬第五代電驅與行業發展電驅動的理念基本一致，寶馬第五代電驅動的特點同樣是輕量化、小型化、集成化和可擴展。在整體結構上，與第四代一樣，寶馬第五代電驅動依舊采用將驅動電機、減速器、逆變器融合在一起的三合一總成。
對于寶馬第四代和第五代電驅動的區別，如下圖可以清楚的看出，其中左圖是i3上的第四代電驅動，右圖是第五代電驅動樣機，尺寸縮小明顯。
圖1 電驅動系統對比圖
至于可擴展性，第五代電驅動不僅可以應用于小型車，也可用于跑車。
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新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
新能源汽車電驅動系統行業發展趨勢分析
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分析 | 基于新能源汽車永磁電機的電驅動橋開發探討深度分析！
筆者的觀點是，基于新能源汽車，開發電驅動橋是內在要求。
一、車橋是什么？
二、常見車型的經典車橋
簡單來說：經典車橋一般有：前橋（見圖1）、后橋（見圖2）兩個橋。
1）轉向前橋：由輪轂總成、制動鼓、制動器總成、轉向節總成、前軸（工字梁）、主銷、止推軸承、橫拉桿總成、左右橫拉桿臂、直拉桿臂等；其功能是承載、制動、轉向組成。
圖1 常規車型前轉向橋外形
2）后驅動橋：處于動力傳動系的末端。有輪轂總成、制動鼓、橋殼總成、主減速器總成、輪邊減速器總成、半軸、制動器總成等組成。
圖2 常規車型后驅動橋外形
3）前橋與后橋功能上的區別
前橋有轉向功能沒有差速功能，后橋有差速、雙級減速器功能。（說明：不同用途汽車，其車橋結構原理和功能基本相同，但產品外形、內部零部件連接，往往是許多的不同方式。）
三、經典后驅動橋為什么要配雙級減速器和差速器？
基于1）、2）的面臨的問題，工程師們想出了“雙級減速器和差速器”措施來。
四、目前有三種以上電驅動車橋研發的路線之爭
2）全新電機驅動橋基本種類
①中央電機驅動橋（見圖3）。
圖3 中央電機驅動橋
②輪邊電機驅動橋，（見圖4）
圖4 輪邊雙電機驅動橋
③輪轂電機驅動橋（見圖5），輪轂電機由于設計難度較大，上面少見市場車型。
圖5 輪轂邊雙電機驅動橋
4)傳統后橋仍然是新能源商用車主流
①由中央電機通過傳動軸連接一個傳統的后橋，也有帶一個少檔變速箱；
②由中央電機帶一個少檔變速箱，通過傳動軸連接一個傳統的后橋。
展開 Cradle CFD助力新能源汽車電驅動設備噴油冷卻散熱仿真
它具有卓越的處理速度、精細的技術和高用戶滿意度，已被用于汽車、航空航天、電子、建筑、風扇、機械和海洋開發等領域，以解決熱和流體問題。除此之外，Cradle CFD整合了多物理場協同仿真和單向聯合仿真功能，以實現與結構、聲學、電磁、機械、一維、優化、熱環境、3D CAD和其他分析工具的耦合，從而使用戶能夠有效地解決跨多個學科的工程問題。Cradle CFD強大的后處理功能，可以生成視覺上逼真的仿真圖形，輕松表達仿真數據結果，為用戶實現高級仿真處理并提供更好的設計建議。
圖1 Cradle CFD 進行汽車及飛行器外氣動模
擬
新能源汽車電驅動系統是指利用電動機將電能轉化為機械能來驅動車輛運行的系統，是新能源汽車的核心部件。該系統的散熱對整車安全和高效運行有重要影響。數值模擬仿真技術將計算機虛擬計算代替實物實驗，不僅節約了實驗室占用，加工物料等成本，還能大大減少參數采集周期，具有成本低、周期快的特點。
圖2 電驅動系統
在對電驅動設備的噴油冷卻進行模擬仿真的過程中，數值模擬技術對計算機的“算力”有較高要求，數值計算要求CPU并行線程多，內存存儲大。惠普Z8 G4 臺式工作站完全符合使用需求，其搭載了2顆10核心20線程高并行CPU，共計20核心，40線程，CPU浮點計算速度為2.4GHz，同時擁有4塊32GB，共計128GB的高速存儲內存，高配置專為企業級數值計算而生。
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圖1 Cradle CFD 進行汽車及飛行器外氣動模擬
新能源汽車電驅動系統是指利用電動機將電能轉化為機械能來驅動車輛運行的系統，是新能源汽車的核心部件。該系統的散熱對整車安全和高效運行有重要影響。數值模擬仿真技術將計算機虛擬計算代替實物實驗，不僅節約了實驗室占用，加工物料等成本，還能大大減少參數采集周期，具有成本低、周期快的特點。
展開 邀請函 | HBK 2024新能源汽車行業研討會—電驅動相關測試專場
n=2459-28473
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</div><p><br></p><p>我們誠邀您參加HBK 2024新能源汽車行業研討會。會議將于7月9日在上海舉辦。屆時，來自HBK中國的技術專家們將與參會用戶分享HBK在新能源汽車領域的新產品、技術和應用。</p><h2><br></h2><h2><strong>會議信息 </strong></h2><ul><li>日期：2024年7月9日（周二）</li><li>地點：上海國際汽車城瑞立酒店（上海市嘉定區安亭鎮博園路6966號）</li><li>報名截止日期：7月2日</li><li>會議會務費：會務費免費；如有住宿及交通由用戶自行預定，費用自理</li><li>參會人員：正在使用HBK產品的現有用戶；想了解HBK解決方案的潛在用戶</li></ul><p><br></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="點擊這里，即可報名" data-link="https://app.ma.scrmtech.com/m/A/N?n=2459-28473">
<a href="https://app.ma.scrmtech.com/m/A/N?
展開 邀請函 | HBK 2024新能源汽車行業研討會-北京站—電驅動相關測試專場
n=2578-28592
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</div><p class="ql-align-justify"><br></p><p><br></p><p>我們誠邀您參加HBK 2024新能源汽車行業研討會。會議將于9月12日在北京舉辦。屆時，來自HBK中國的技術專家們將與參會用戶分享HBK在新能源汽車領域的新產品、技術和應用。</p><p><br></p><p><strong>會議信息 </strong></p><ul><li>日期：2024年9月12日（周四）</li><li>地點：北京興基鉑爾曼飯店（北京市大興區榮華南路12號）</li><li>報名截止日期：9月6日</li><li>會議會務費：會務費免費；如有住宿及交通由用戶自行預定，費用自理</li><li>參會人員：正在使用HBK產品的現有用戶；想了解HBK解決方案的潛在用戶</li></ul><p><br></p><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-link" data-title="點擊這里，即可報名" data-link="https://app.ma.scrmtech.com/m/A/N?n=2578-28592">
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展開 新能源汽車電機驅動技術
傳統汽車的驅動力由發動機提供，而今天說的新能源汽車，具體到產品層面，就是電機驅動的汽車，其上位概念是機動汽車。機動汽車是相對人力（蓄力）車輛而言的概念。目前已經是電動的機動車輛主要有無軌電車和有軌電車。發動機驅動力的傳統汽車向電機驅動的汽車發展是一大趨勢。目前發展趨勢有五個基本特征：“電動化、輕量化、智能化、網聯化、共享化”，即“五化”。或者說，汽車未來發展是一個“5維”空間。
一、汽車“5維”空間的基本內容
(a)電動化是“5維”空間的第一維，是最基礎的。大力發展電動化技術，實現純電動（EV）、插電混動（PHEV）、混動（HEV）、燃料電池（FCV）汽車的并行發展；
(b)提高動力電池比能是一個長期的任務，要求整車輕量化是必然的。主要工作有：加快新材料、新工藝的應用和優化設計，積極推進高性能鋁合金、鎂合金等材料的應用和碳纖維車身一體化的設計，是當下十分重要的工作；
(c)智能化和網聯化，整車在端、管、云模塊發力。打造支持綜合業務、個性化定制的5G核心業務+開放式車聯網平臺系統，才能追趕上汽車發展潮流；
(d)共享化,整車企業圍繞研發、生產、營銷以及服務四方面展開數字共享技術的全面研發，以支持后續的出行服務，適宜汽車轉型的要求。
二、電動化基本點是電機驅動技術的應用
汽車是載客（運貨）的移動工具之一。電氣化火車的驅動已經是電機驅動了。過去有一個流行的說法，“要想火車跑得快，全靠車頭帶”，而今天高速火車已經實現400公里/小時，卻沒有“火車頭”一說了。為什么？現在高速火車在每一節車廂下面，都安裝了驅動電機。即使速度比較低的地鐵和輕軌，也是電機驅動了。無軌電車不是汽車，但是底盤結構與汽車最為接近的機動車，車輪是通用的，道路也是公用的，無軌電車也是電機驅動的。
載客（運貨）移動工具要實現電機驅動，不僅是夢想，也是汽車驅動技術發展的基本趨勢。
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邀請函 | HBK 2024新能源汽車行業研討會-長春站-電驅動&振動噪聲相關測試專場
<p>我們誠邀您參加HBK 2024新能源汽車行業研討會。會議將于10月29日在長春舉辦。屆時，來自HBK中國的技術專家們將與參會用戶分享HBK在新能源汽車領域的新產品、技術和應用。</p><p><br></p><h2><strong>會議信息 </strong></h2><ul><li>日期：2024年10月29日（周二）</li><li>地點：長春開元名都大酒店五樓-名藝廳（長春市景陽大路2299號）</li><li>會議會務費：會務費免費；如有住宿及交通由用戶自行預定，費用自理</li><li>參會人員：正在使用HBK產品的現有用戶；想了解HBK解決方案的潛在用戶</li></ul><p><br></p><h2><strong>會議報名 </strong></h2><ul><li>請直接聯系對應區域銷售，進行報名</li></ul><p><br></p><h2><strong>會議日程</strong></h2><p><em>（如下日程供參考，最終日程安排以實時更新為準）</em></p><p class="ql-align-center"><img src="https://mmbiz.qpic.cn/sz_mmbiz_jpg/0dOps7rIddo0gAR4050v3gN5hAzOdcMNHW1qnf5Ks6akpT7jyDrvxbdQLLrLx0I4ibwudnrne5tHfYy1biaCBbcg/640?
展開 網絡培訓：新能源汽車電機、電池、電驅動綜合仿真與最佳實踐 2017年11月15日
新能源是現代汽車發展的必然趨勢，牽引電機、動力電池、驅動控制、逆變器等都是新能源汽車中重要的關鍵技術，
ANSYS無縫鏈接的多物理域仿真系統可以對新能源汽車的“三電”關鍵技術展開全面的仿真設計。本專題將針對電機、電
池和電驅動的仿真方法和流程，并結合最佳實踐案例進行詳細剖析。
報名地址：http://www.ansys.com/zh-cn/about-ansys/events/cn-17-11-15
展開 新能源汽車電機驅動系統關鍵技術展望
（五）永磁體散熱技術
永磁體性能的穩定對于車用驅動電機的輸出性能具有至關重要的作用。而工作溫度的升高往往會讓永磁體產生退磁，從而降低驅動電機的轉矩輸出能力。過高的永磁體工作溫度還會導致驅動電機的高效率運行區域縮小、功率因數減小 [17]。針對該問題，國內外學者在永磁電機的永磁體溫度監測技術方面做了較多理論研究[18]。但是在新能源汽車驅動電機中，使用性能穩定的低成本溫度傳感器來提供必需的溫度監測功能依然是當前唯一的可靠選擇。
目前針對電機散熱方式的研究，往往都是基于定子和端部繞組的分析，若能從電機轉子的角度來研究電機的散熱結構和散熱方式，對于提高新能源汽車的動力穩定性有重要意義。此外，研制應用于高功率密度電機的耐高溫永磁體則能從根本上解決永磁體高負荷、高溫工況下的磁性能退化問題。
圖3 Elaphe設計制造的110 kW液冷輪轂電機
（六）其他技術
在新能源汽車領域，我國還處于跟跑和起步階段，未來還需要具體關注的領域有：超級銅線技術，串并聯繞組切換電機技術，高耐壓絕緣材料技術，局部去磁化技術。
此外，我國在高速軸承技術、無刷電勵磁同步電機技術、電機電控深度集成等多個方面和西方發達國家仍然有著較大的差距，需要我國在未來產業布局和科研項目中進行重點攻關。如果一味依賴稀土永磁資源的優勢，我國的新能源汽車產業在未來競爭中遲早會面臨西方國家在環保問題上的技術壁壘。
四、結語
未來的5至10年，新能源汽車將進入黃金發展期，我國作為世界上最大的汽車市場，將面臨新一輪產業界洗牌。基于傳統硅基IGBT的電機控制器在未來相當長一段時間內仍將是市場主力，但是隨著SiC器件生產成本的降低，高可靠性的800 V高壓SiC驅動系統將是下一代乘用車驅動控制器發展的方向。
展開 新能源汽車三合一驅動技術
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