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關注創建者:匿名 創建時間:2022-01-07

混動電機的實例教程
上篇文章詳細介紹了動力總成與電機部分的拆解:“本田Hybrid拆解 - e:HEV雙電機混動(下)”,下面繼續進行電控、高壓部分的拆解分享。
新型雙電機混合動力系統“e:HEV”技術,拆解目錄如下
概要
混合動力變速器
電機(驅動電機、發電電機)
動力控制單元(PCU)
電池包(IPU)
其他電動相關零部件
動力控制單元(PCU)
新款飛度Hybrid采用的京濱生產的動力控制單元(PCU)直接安裝在混合動力變速器上,所有配線均通過連接器連接,是可輕松分離的結構。
與電機的連接器位于下部,驅動電機連接器和發電電機連接器并排設置。
動力控制單元(上部)(由京濱生產)
動力控制單元(下部)
拆下動力控制單元上側的罩蓋后,出現控制器電路板。1塊電路板集成了電機控制器電路、柵極驅動器電路、升壓控制器電路和電流傳感器電路,將芯片零部件安裝于電路板后,與IGBT結合在一起進行流焊焊接。
展開 發電電機(發電機)的定子似乎也使用了與驅動電機相同的鐵芯,疊片鐵芯的厚度約為31mm,小于驅動電機,并分成3個部分進行120度翻轉。線圈端的尺寸與驅動電機一樣,約為28mm和21mm。
拆解后的驅動電機(左)和發電電機(右)
驅動電機的定子
發電電機(發電機)的定子
驅動電機轉子的端板有平衡校正的鉆孔,但在此次的拆解產品中,相對于發電電機的1個平衡校正的鉆孔,驅動電機有5個,因此較為顯眼。拆解時轉子未消磁,呈現出從強力磁鐵中發出磁通量的狀態。
旋轉變壓器的轉子鐵芯與安裝時一樣,仍在發電電機轉子軸附近,由于有6個突起部位,因此可以看出它是用于6極對=12極電機。此外,轉子具有看起來是減重孔的12個孔,似乎是在由2個孔和轉子外周表面圍繞的空間中設置有12個磁極。
由于轉子未進行拆解,因此不了解磁路的細節,但電機扭矩特性提高了54%,采用了晶粒細化/晶界相增加的新型磁鐵,方法與i-MMD類似,每極使用3枚磁鐵,安裝的尺寸也進行了更改。
如果仔細觀察轉子的外周表面,會發現電磁鋼板的鐵芯表面有輕微凹陷,但在i-MMD和其他公司的電機上也會看到這種凹陷,這是為了減少導致聲音振動性能下降的扭矩紋波。
驅動電機的轉子
發電電機(發電機)的轉子
驅動電機和發電電機使用了相同的旋轉變壓器,不帶線束,采用連接器進行連接。供應商很可能是美蓓亞三美(MinebeaMitsumi)。
旋轉變壓器的定子
展開 本田i-MMD混動系統中忙著驅動的P3電機(動圖)
以驅動為己任的P3電機,以及以增程為主的發動機
「電機」與「發動機」以「串聯」或「串并聯」(又稱「混聯」)的形式進行連接,構成了混合程度更高的動力總成,大幅提升了『電驅』工況的時長,而「發動機」在這樣的「混動系統」中,更多地扮演著「增程器」的作用,也就是用來發電。
『不分你我』的混動
基于P2電機的整合思路
基于P3電機的整合思路
更有些主機廠選擇了一條將燃油動力與電動力全盤融合的道路,于是他們將「P2電機」或「P3電機」整合到傳統汽車的「變速器」中,并獨樹一幟地形成了「P2.5電機架構」。
將電機集成在雙離合變速器的一根軸上(動圖)
比如將「P2電機」整合在「雙離合變速器」一根軸上的『單電機雙離合派』,利用一個「離合器」(上圖中的「C2離合器」)進行純電驅動、混動驅動和發動機直連三種模式的切換。
雙電機配合行星齒輪組構建的混動系統(動圖)
也有將整合更深一步的『雙電機動力分流派』,一顆「E-CVT變速器」將「行星齒輪組」的邏輯玩出了新境界。不過無論是『單電機雙離合派』還是『雙電機動力分流派』,兩種混動邏輯都屬于「全(強)混合動力系統」,相比『做加法』的混動邏輯,「P2.5電機架構」帶來最大的優勢就是整合度高,體積小。
單排行星齒輪在不同工況下的工作邏輯
只是此類「全(強)混合動力系統」也有著一些缺點,比如復雜的內部結構、較高的維護成本、較長的研發和測試期等。
展開 5 冷卻和液壓系統
iMMD混動電機采用主動噴油冷卻方式,加工了許多噴油小孔的空心管固定在定子端部上側,直接噴淋定子銅線,冷卻效果很好;此種油冷電機的設計不需要復雜的冷卻水套,定子外徑和殼體間隙配合,結構簡單、體積小,特別有利于裝配。雅閣、普銳斯等電機都采用此種冷卻技術。
iMMD電機需要低壓潤滑油冷卻,離合器需要高壓液力實現結合和斷開,iMMD使用了兩套油泵來實現功能。離合器只有在發動機點燃情況下才會工作,因此高壓機械泵是發動機驅動的;停車發電時車輪不旋轉潤滑泵不工作,此時離合器電磁閥打開,潤滑油由高壓泵提供。
6 總結
總的來說,拆解下來的混動變速箱主要在電機方面改進較大,在變速箱架構、齒軸布局、速比參數等方面變動較小。
上海易矩汽車技術有限公司開發的雙電機混合動力變速箱(DHT)和本田iMMD類似,采用串并聯架構,可以實現增程、純電、發動機直驅等多種工作模式,與自動變速箱同樣成本和質量的前提大幅提高了車輛的動力和效率性能。
展開 本田新款緊湊車Fit(飛度)
發動機(左)與混合動力變速器(右)
內置于混合動力變速器的2臺電機
e:HEV系統的驅動模式
驅動用電機規格的新舊對比
磁路形狀的新舊比較
磁路形狀的新舊比較
驅動用電機的扭矩與電流關系
定子線圈部分橫截面圖
定子內徑一側(發電用電機)
電磁線涂層薄膜的部分放電及涂層腐蝕
各類絕緣樹脂的耐熱性
開發的電磁線絕緣樹脂的SEM圖片
定子與成型后的單元線圈
驅動用電機定子外觀
鉚接和焊接部分產生的渦電流
定子的焊接部分
通過鉚接、焊接來降低渦電流
磁鐵分割方向產生的渦電流差異
電機轉速與載波頻率
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來源:內燃機與配件
摘 要
:本文介紹了混合動力總成的發展現狀和應用前景,對混合動力總成結構和特點進行了分析,以當前主流的高效內燃機+雙電機混動變速箱Pl +P3布置方案為例,研究了混動專用高效發動機NVH開發控制策略、混動專用變速箱NVH
盡管這套Pi4混動系統搭載的電機出現了動力源切換體驗不太理想的缺憾,但這一嘗試,為后來在2018年,長城汽車及時調整研發方向,厘清技術邏輯,再次向全球混動技術高峰領域進軍,奠定了基礎。
2018年,長城汽車開始立項研發全新混動平臺,旗下蜂巢動力則在馬不停蹄地研發熱效率更高的混動專用發動機。
2020年12月,“長城檸檬混動DHT系統”發布亮相。
其次是長城,其檸檬DHT混動系統采用雙電機方案,從構型上看同樣與本田i-MMD原理類似。不同之處在于檸檬DHT混動系統在發動機輸出側搭載了一個兩擋變速箱。
本田Fit雙電機混動系統干貨分析,目錄如下:
· 概要
之后,通用 Volt、本田 i-MMD、上汽 EDU 等雙電機混動系統相繼問世, 現就市場上幾款主流雙電機混合動力車型參數(表 1 信息源于網絡公告)及其搭載的雙電機混合動力系統(表 2 圖片源于網絡)做簡要的統計對比及優缺點分析。
5 冷卻和液壓系統
iMMD混動電機采用主動噴油冷卻方式,加工了許多噴油小孔的空心管固定在定子端部上側,直接噴淋定子銅線,冷卻效果很好;此種油冷電機的設計不需要復雜的冷卻水套,定子外徑和殼體間隙配合,結構簡單、體積小,特別有利于裝配。雅閣、普銳斯等電機都采用此種冷卻技術。
本田Fit雙電機混動系統干貨分析,目錄如下:
· 概要
其中搭載了SPORT HYBRID(銳·混動)高效雙電機混合動力系統的車型終端累計銷量21.2萬輛,同比增長22.4%。
如果說龐大的銷售數據見證了Honda燃油時代的成功,那么走俏的銳·混動產品的占比,則是在訴說著Honda在邁向新能源道路上,用混動切入的又一次勝利。
THS是一套雙電機混動系統,其中MG1為低速電機,兼顧發電機與電動機雙重職能,MG2為高速電機,只扮演電動機角色。THS動力分流裝置利用電機來調節發動機轉速,傳動比連續可變,E-CVT之名正是因此誕生。由于動力分流裝置采用剛性連接,動力傳遞更直接,所以傳動效率較CVT優勢明顯。
該技術就是目前業界提出的混動技術。按電機驅動輔助程度,有弱(10%)、中(30%)、強(50%)三種模式。
1)混合驅動的基本特點
混合驅動汽車一般是指內燃機車驅動,再加上電機驅動的汽車。傳統汽車的發電機發電供輔助總成用的,不給驅動電機供電。混合驅動汽車的驅動電機用的電機,一般來源車載動力電池。