電驅橋系統的案例
純電動輕型載貨車電驅橋參數匹配及仿真分析
圖4 加速性能仿真數據
根據以上動力性仿真結果，目標車型電驅橋系統滿足動力性設計要求，見表11。
表11 動力性仿真結果
4 結束語
根據仿真結果，該電驅橋系統能夠滿足GB/T 18386—2017規定的E kg不大于0.27 W·h/km·kg的設計目標；滿足GB/T 18385—2005規定的動力性設計指標。且相比M-2019車型電驅動系統能夠降低物料（BOM）成本2 000元左右，降低質量100 kg左右，驅動效率提升4%。并且動力性相比電機直驅方案提升6%以上。
以上數據結論是基于現有開發經驗和數據結論進行參數匹配及仿真模擬，和實車測試數據會有一定差異，未來需要進行樣車試制，進一步試驗驗證分析。雖然集成式的電驅橋方案能夠縮減尺寸、降低質量、降低成本和降低車輛的復雜度，但其中的挑戰也很大，如選擇高速電機的電驅橋系統可能會引發一系列系統問題：像電機轉速提高會帶來NVH的挑戰；跨零部件開發協同難度增加；電氣系統跟機械系統之間的關系、邊界條件、安全、冷卻、壽命和可靠性問題，都需要試驗驗證及系統化解決。
展開 解讀丨AVL電驅橋的解決方案
許多原始設備制造商目前正在開發電動重型車輛，以最大限度地提高續航里程和耐用性，同時最大限度地降低總擁有成本、系統重量和車輛包裝——電動車橋（e-axles）提供了一種解決方案來實現這些目標。
將電動車橋應用到卡車和公共汽車中，首先要找到最佳架構。完全集成的電驅動橋，將所有電驅動 (e-drive) 組件打包到車橋中，可以優化系統重量和效率。然而，由于基于車輛總重量、 應用和 客戶組合要求的模塊化的特定要求，將組件集成到車橋中可能具有挑戰性。
AVL Powertrain Engineering 已開發出解決方案；的AVL電驅橋系統所有的電子驅動器組件集成到所述軸身，包括：
1、逆變器的中心殼體;
2、電機；
3、傳動系統；
4、冷卻系統；
5、行車制動；
這種高度集成減少了車輛接口的數量，并提供了傳統傳動系統的模塊化。
帶有子系統和車輛接口的 電驅橋系統為 OEM 提供了傳統傳動系統的模塊化
以下是來自 AVL 研究和開發項目的一個用例，該項目檢查了為 16 噸貨車設計電動車橋的不同組件規格。
電橋系統規格
確定電橋系統規格需要定義除給定車輛參數之外的新參數，例如 輪胎尺寸、 滾動阻力和 車輛總重。這些參數可用于計算所需的電機功率和變速箱所需的齒輪數。滿足 16 噸貨車的這些參數需要 148kW 的連續電機功率。
在定義主要的電子驅動系統規格時，唯一需要的參數是電機功率和變速器中的齒輪數。這允許自由選擇電機速度范圍并相應地調整傳動比。這些參數可以通過多種方式影響電動車橋規格，包括通過降低爬坡能力要求來降低電動車功率，或使用單速變速器增加電動車功率以最大程度地減少扭矩中斷。
展開 解讀丨AVL電驅橋的解決方案 ￥500
許多原始設備制造商目前正在開發電動重型車輛，以最大限度地提高續航里程和耐用性，同時最大限度地降低總擁有成本、系統重量和車輛包裝——電動車橋（e-axles）提供了一種解決方案來實現這些目標。
將電動車橋應用到卡車和公共汽車中，首先要找到最佳架構。完全集成的電驅動橋，將所有電驅動 (e-drive) 組件打包到車橋中，可以優化系統重量和效率。然而，由于基于車輛總重量、 應用和 客戶組合要求的模塊化的特定要求，將組件集成到車橋中可能具有挑戰性。
AVL Powertrain Engineering 已開發出解決方案；的AVL電驅橋系統所有的電子驅動器組件集成到所述軸身，包括：
1、逆變器的中心殼體;
2、電機；
3、傳動系統；
4、冷卻系統；
5、行車制動；
這種高度集成減少了車輛接口的數量，并提供了傳統傳動系統的模塊化。
帶有子系統和車輛接口的 電驅橋系統為 OEM 提供了傳統傳動系統的模塊化
以下是來自 AVL 研究和開發項目的一個用例，該項目檢查了為 16 噸貨車設計電動車橋的不同組件規格。
電橋系統規格
確定電橋系統規格需要定義除給定車輛參數之外的新參數，例如 輪胎尺寸、 滾動阻力和 車輛總重。這些參數可用于計算所需的電機功率和變速箱所需的齒輪數。滿足 16 噸貨車的這些參數需要 148kW 的連續電機功率。
在定義主要的電子驅動系統規格時，唯一需要的參數是電機功率和變速器中的齒輪數。這允許自由選擇電機速度范圍并相應地調整傳動比。這些參數可以通過多種方式影響電動車橋規格，包括通過降低爬坡能力要求來降低電動車功率，或使用單速變速器增加電動車功率以最大程度地減少扭矩中斷。
展開 純電動輕型載貨車電驅橋參數匹配及仿真分析
圖4 加速性能仿真數據
根據以上動力性仿真結果，目標車型電驅橋系統滿足動力性設計要求，見表11。
表11 動力性仿真結果
4 結束語
根據仿真結果，該電驅橋系統能夠滿足GB/T 18386—2017規定的E kg不大于0.27 W·h/km·kg的設計目標；滿足GB/T 18385—2005規定的動力性設計指標。且相比M-2019車型電驅動系統能夠降低物料（BOM）成本2 000元左右，降低質量100 kg左右，驅動效率提升4%。并且動力性相比電機直驅方案提升6%以上。
以上數據結論是基于現有開發經驗和數據結論進行參數匹配及仿真模擬，和實車測試數據會有一定差異，未來需要進行樣車試制，進一步試驗驗證分析。雖然集成式的電驅橋方案能夠縮減尺寸、降低質量、降低成本和降低車輛的復雜度，但其中的挑戰也很大，如選擇高速電機的電驅橋系統可能會引發一系列系統問題：像電機轉速提高會帶來NVH的挑戰；跨零部件開發協同難度增加；電氣系統跟機械系統之間的關系、邊界條件、安全、冷卻、壽命和可靠性問題，都需要試驗驗證及系統化解決[8]。
參考文獻
[1]全國汽車標準化技術委員會（SAC/TC 114）.電動汽車能量消耗率和續駛里程試驗方法:GB/T 18386—2017[S].北京：中國標準出版社,2017.
[2]全國汽車標準化技術委員會（SAC/TC 114）.電動汽車動力性能試驗方法：GB/T 18385—2005[S].北京：中國標準出版社,2005.
[3]余志生.汽車理論.第6版[M].北京:機械工業出版社,2018.
展開 
某電驅橋車型Moan噪聲分析與優化控制
電驅橋系統作為新能源商用車型的主流動力系統直接驅動車輪行駛。由于沒有懸置，驅動電機及減速器直接裝配在驅動橋上，通過板簧和減震器與車身或車架連接。沒有傳統發動機噪聲的掩蔽，電驅橋NVH問題對NVH工程師挑戰極大。針對某電驅橋商用客車中高車速工況下車內存在的明顯Moan問題，運用“源-路徑-響應”理論進行分析。結合實驗和仿真方法進行排查分析，鎖定主要原因為電驅橋一軸的動不平衡激勵偏大。通過改變減速器速比，降低同一車速下對應的電驅橋一軸轉速，從而可降低該車型高速Moan噪聲。
電驅橋按結構分類可分為后置后驅半軸輸出電驅橋、中央驅動系統電驅橋、同軸/平行軸電驅橋
[1]、輪邊電驅橋和輪轂電驅橋5種。其中中央驅動系統電驅橋替代原車發動機和變速器，它的開發難度較小且制造成本也低，但系統效率偏低，動力電池布置難度大，整車噪聲、振動與聲振粗糙度(Noise，Vibration和Harshness，NVH)效果一般。同軸電驅橋與平行軸電驅橋兩種結構類似，都是由電機與傳統驅動橋集成，電機經減速器增扭后直接驅動車輪，主要差異在于同軸橋的電機軸與減速器輸出軸同軸，而平行軸電驅橋的電機軸與減速器輸出軸平行。同軸/平行軸電驅橋沒有傳動軸、懸置等零部件，重量小，裝車成本低，傳動效率高，占用空間小，便于電池包布置。由于沒有懸置，驅動電機及減速器直接裝配在驅動橋上，通過板簧和減震器與車身或車架連接，且沒有傳統發動機噪聲的掩蔽，同軸/平行軸電驅橋的NVH性能比較差。
Moan噪聲也是轟鳴的一種描述方式，出現的工況以中高車速為主，傳統車型和新能源車型都可能存在。
展開 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 電驅橋丨從超高速純電動汽車到48伏高功率電驅橋
-----------------------------------------------------------------
【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！
電驅橋丨從超高速純電動汽車到48伏高功率電驅橋
電驅橋丨從超高速純電動汽車到48伏高功率電驅橋
新能源車電驅技術爆發！鎂合金電驅橋領銜！
7 月新能源車電驅領域技術成果密集落地：聯合電子推全球首款量產鎂合金電驅橋，減重 8kg 助續航升 4%；YASA 13kg 電機功率達 550kW 創紀錄，韓國團隊研發無銅電機，日產發布第三代 e-POWER 系統。同時，碳化硅電控項目啟動，多款電機專利獲批，上海機電、三菱電機也分別布局人形機器人關節技術，行業輕量化、高功率化趨勢顯著。
1.鎂合金電驅橋量產落地，聯合電子減重 8kg助力續航提升 4%
7 月 27 日，聯合電子發布全球首款批量鎂合金電驅動橋，以鎂代鋁實現 輕量化突破。一體鑄造殼體（電機、減速器、逆變器深度集成）將重量由 25 kg降至 17kg，單套減重 8kg，總成功率密度達 4.4kW/kg，峰值功率超 250kW。 針對鎂合金剛度低、易腐蝕、高溫蠕變三大難題，聯合電子通過結構優化、 獨立水道隔離及特殊材料工藝完成技術攻關，NVH與耐蝕性能均達鋁合金水 準。裝車實測顯示，整車百公里電耗降低 4.2% ，500km續航車型可額外增加 21km ，同時減少維護成本。該產品兼容平行軸或行星排減速方案，適配小型 至中大型新能源車型，預計 2025 年四季度起批量供貨。此前，上汽智己、 匯川聯合動力、星驅科技已相繼實現鎂合金電驅殼體量產，單車用鎂量由 15 kg向 45kg躍升，標志著新能源車輕量化進入“鎂時代 ”。
2. 匯川聯合動力發布新一代商用車油冷電機
7 月 17 日，匯川聯合動力推出專為輕卡、重卡設計的油冷電機系統。通 過電機、油泵、油冷器一體化設計，油液直接噴淋定轉子并主動潤滑軸承， 凝露風險大幅降低，設計壽命首次突破百萬公里，持續輸出功率較水冷方案 提升 30% ，峰值轉速可達 25000 rpm 。同時絕緣系統全面升級，滿足 1000V 高壓平臺。
展開 電驅系統-電驅系統圖解
電驅系統-電驅系統圖解
快訊丨DANA最新電驅橋概述
MT50e 應用的推進系統采用定制的 Spicer S130 后驅動橋設計，設計為完全集成的電子橋，包括變速箱和電機，可提供高達 240 kW 的功率。e-Axle 還包括 Dana 獲得專利的電子控制駐車棘爪系統。
Dana 高級副總裁 Ryan Laskey 表示：“隨著越來越多的汽車制造商的電動汽車架構依賴于 Dana 的創新，我們將繼續評估每個應用程序，以便為給定的車輛、工作周期和客戶要求提供理想的電動系統。商用車驅動和運動系統。
德納還宣布擴展其 Spicer Electrified e-Powertrain 產品，包括一系列專為各種 7 級和 8 級應用而設計的單串聯和串聯電動車橋。Spicer Electrified Zero-8 e-Axles 補充了 Dana 已建立的重型 e-Propulsion 系統，該系統目前為全球數千輛汽車提供動力。
新的 e-Axle 產品組合旨在通過多方面的電動動力系統解決方案支持 7 級和 8 級 EV 架構的多樣化，包括用于直接驅動的系統，以及現在的 4×2、6×2 和 6×4 多速度電子軸系統。
“德納利用其在全球重型 e-Powertrain 系統方面的經驗，推出了可提供最高效率、性能和可靠性的互補型 e-Axles 系列，”Ryan Laskey 說。“這些新產品平臺利用我們經過驗證的垂直集成電機和逆變器，為我們的客戶提供更好的包裝和效率，以滿足他們的電動汽車需求。”
新的 e-Axles 旨在輕松集成到大多數現有底盤中。該平臺包括 Dana TM4 電機和逆變器、Spicer 高效車橋傳動裝置、Graziano 同步器、變速器控制器、系統軟件以及換檔系統和控制裝置。
展開 
快訊丨DANA最新電驅橋概述
MT50e 應用的推進系統采用定制的 Spicer S130 后驅動橋設計，設計為完全集成的電子橋，包括變速箱和電機，可提供高達 240 kW 的功率。e-Axle 還包括 Dana 獲得專利的電子控制駐車棘爪系統。
Dana 高級副總裁 Ryan Laskey 表示：“隨著越來越多的汽車制造商的電動汽車架構依賴于 Dana 的創新，我們將繼續評估每個應用程序，以便為給定的車輛、工作周期和客戶要求提供理想的電動系統。商用車驅動和運動系統。
德納還宣布擴展其 Spicer Electrified e-Powertrain 產品，包括一系列專為各種 7 級和 8 級應用而設計的單串聯和串聯電動車橋。Spicer Electrified Zero-8 e-Axles 補充了 Dana 已建立的重型 e-Propulsion 系統，該系統目前為全球數千輛汽車提供動力。
新的 e-Axle 產品組合旨在通過多方面的電動動力系統解決方案支持 7 級和 8 級 EV 架構的多樣化，包括用于直接驅動的系統，以及現在的 4×2、6×2 和 6×4 多速度電子軸系統。
“德納利用其在全球重型 e-Powertrain 系統方面的經驗，推出了可提供最高效率、性能和可靠性的互補型 e-Axles 系列，”Ryan Laskey 說。“這些新產品平臺利用我們經過驗證的垂直集成電機和逆變器，為我們的客戶提供更好的包裝和效率，以滿足他們的電動汽車需求。”
新的 e-Axles 旨在輕松集成到大多數現有底盤中。該平臺包括 Dana TM4 電機和逆變器、Spicer 高效車橋傳動裝置、Graziano 同步器、變速器控制器、系統軟件以及換檔系統和控制裝置。
展開 電驅橋(E-axle)時代的到來
作為推進電動汽車的高效動力源，卡車電動車橋的設計必須提供扭矩和動力，還要平衡性能、耐用性和可靠性以及每次充電的最長上路時間。根據 Dana 全球產品規劃總監 Steve Slesinski 的說法。
“電驅橋在整體簡單性和功率密度水平、更小的外形尺寸和重量、更低的噪音排放和更高的系統效率方面不斷進步，”Slesinski 說。“提高電池放置和卡車車身定位的設計靈活性以及可靠的性能和穩健性也仍然是他們發展的重點。”
艾里遜變速箱公司電氣化首席商務官 Alex Schey 指出，電動車橋的發展有助于推動性能更高、效率更高的電動汽車進入市場。“改進的集成方式和更輕的重量相結合，還支持需要在不影響貨物空間或負載能力的情況下使用大型電池組的 OEM，”他說。“較新的電動車橋可以利用完全集成的電動機，提高性能、效率和冷卻，同時減少對包裝靈活性的影響。”
Meritor 先進技術總監 Pedro Garcia 表示，E-axle的進步現在非常迅速。 “電動車橋的功率范圍、靈活性和模塊化意義重大，”他說。 “使用多種設計方案，包括不同的電機功率和傳動選擇以及可用的齒輪組合，可以配置電動車橋以滿足并超過幾乎任何 5 到 8 級車輛應用的性能目標。”
電動車橋制造商還關注其最新技術的維護需求。 Allison 的 Schey 指出，大多數 EV 系統的初級培訓都是相似的，并補充說最重要的主題是高壓安全。 “大多數重型電動汽車的標稱電壓為 650V，峰值高達 800V，因此必須采取某些預防措施來安全地維修車輛，”他解釋道。 “然而，技術人員會熟悉大部分電動車軸，剎車、懸架和輪端都與傳統車軸相同。”
展開 新能源商用車集成電驅橋 ￥200
01
弗迪動力
新能源商用車集成電驅橋解決方案
02
特百佳
純電重卡專用變速器結構和控制技術之探討
五菱丨同軸式電驅橋減速器的開發
電驅橋是新能源汽車上最重要動力傳動部件，電驅橋總成的結構和傳動性能直接影響電動車輛的整車布置和整車性能。電驅橋總成一般包括電機、減速器、橋管、半軸等主要部件。考慮體積、成本和可靠性等因素，將電機與減速器同時集成在電驅橋上是目前的趨勢。
目前市場上的大多數電驅橋減速器為偏軸式（展開式）減速器，采用定軸式圓柱齒輪的兩級減速結構，其電機的轉子軸相對輸出軸（差速器）的中心線是偏置布置的（如圖1）。這種結構出現時間比較早，工藝相對成熟，但是無法解決電機偏置所帶來的問題：
圖1 采用偏軸式減速器的電驅橋結構圖
減速器的徑向尺寸較大，影響電動車輛的整車布置，特別是影響動力電池或電機控制器的安裝空間。
由于電機重量較大，電機偏置懸掛會導致橋體上的彈簧座板承受額外的傾覆力矩，導致電驅橋在車輛運行過程中出現低頻抖動，產生額外噪聲，影響駕駛舒適性。
電機軸與減速器輸入軸在進行花鍵耦合時，容易由于內外花鍵不同心而引起可靠性問題和NVH問題。
以上亟需解決的難題，關鍵點就在于減速器上。而采用同軸減速器結構的電驅橋，因其結構緊湊，在電動汽車上應用具有無可比擬的優勢，能較好地解決上述問題。
在現有技術中的同軸式電驅橋大部分為行星齒輪減速結構，這種結構能夠將徑向和軸向尺寸都控制的較好，是電驅橋中結構最緊湊的設計之一。但行星減速用的內齒圈制造難度大，而且行星齒輪需求數量多，總的成本高，在同樣動力下至少是普通定軸式齒輪兩倍以上的成本，所以不能夠很好的廣泛運用。
有鑒于此，某公司設計研發了一種采用定軸式圓柱齒輪作同軸減速器的電驅橋總成，這種結構讓電機總成和差速器總成實現了同軸居中，由于這兩部分合起來的重量在電驅橋上占比最大的，保證了重心基本居中。另外，定軸式齒輪的生產廠家比較多，工藝成熟且產量大。
展開 