三合一集成EV电驱动总成技术_20页_3mb

三合一集成EV电驱动总成技术总结

核心内容概述

重庆青山工业有限公司在电动汽车驱动单元领域，重点推进电机、逆变器、变速器三合一集成电驱总成的研发与应用，旨在实现轻量化、高可靠性、高效率、低噪音等目标。该技术通过平台化、模块化设计，适应不同车型的搭载需求，涵盖纯电驱动与混合动力驱动两种类型，并支持多合一平台架构，如七合一主驱、三合一辅驱等，以满足不同应用场景。

主要观点与关键信息

1. 三合一电驱总成技术

• 集成内容：电机（EM）、逆变器（INV）、变速器（Gbox）三合一。
• 平台化开发：开发形成大、中、小三类产品，满足不同功率与扭矩需求。
• 结构设计：采用一体化箱体与共用右端盖设计，提升结构紧凑性。
• NVH优化：通过齿轮与电机极数配合设计，避免共振激励，提升NVH性能。
• 效率提升：应用八层扁线绕组与碳化硅技术，提升整体效率至95.46%。

2. 电驱总成开发技术

2.1 总成平台化规格定义

2.2 系统集成设计技术

• 结构设计：采用三段式一体化箱体，轴承浮动独立支撑，减少变形与NVH。
• 冷却系统：电机与控制器冷却水道直接串联，节约高压连接器及导线。
• 载荷谱研究：基于实际测试与模拟，确定合理的载荷谱，避免过设计或设计不足。

3. 机械设计技术

• 可靠性设计：通过静力分析、疲劳寿命试验、密封性测试等手段，确保总成的高可靠性。
• 效率提升：通过改善箱体内壁粗糙度，整体效率提升2.41%，达到95.46%。
• NVH开发：进行多轮NVH台架测试与整车测试，优化齿轮微观修形，降低噪音。

4. 电机开发技术

• 平台化开发：基于定子直径规划三个平台（小、中、大功率/扭矩），通过调整定子长度实现功率与扭矩系列化。
• 技术特点：
  • 应用八层扁线绕组与碳化硅技术，提升效率。
  • 通过转子斜极与主动降噪技术，降低噪音。
  • 实测效率≥93%，目标为双9（90%以上效率）。
• 电机类型：
  • 主驱：采用碳化硅技术，最高转速18000rpm，峰值功率230kW。
  • 辅驱：采用异步电机方案，成本低，效率≥93%，电腐蚀控制在5%以内。

5. 控制器MCU开发技术

• 集成设计：五合一控制器，物理集成，软硬解耦，实现平台化。
• 散热与温度管理：
  • IGBT模块采用英飞凌820A，峰值功率下发热功率为2166 W。
  • 通过温度采样与仿真，确保控制器在安全范围内运行。
• 功能安全：目前达到C级，正在向D级靠拢。

6. 电驱动总成软件开发

• 开发流程：建立“4+1”开发平台，涵盖需求分析、设计、测试、标定与发布。
• 匹配能力：实现整车、动力总成、变速器及零部件一体化匹配，提升系统协同性。

7. 三合一电驱总成产品介绍

7.1 PEF120

• 产品特点：三合一结构，最大扭矩210Nm，速比10，最高转速14000rpm。
• 适用车型：A0级和A级车型。
• 技术参数：
  • 尺寸：443×301×213mm
  • 重量：16~22kg
  • 综合效率：≥96%

7.2 PEF06

• 产品特点：三合一结构，适配A00级和A0级车型。
• 技术参数：
  • 尺寸：387×444×316mm
  • 重量：≤38kg
  • 效率：≥93%

7.3 PEF10

• 产品特点：三合一结构，适配A0级和A级车型。
• 技术参数：
  • 尺寸：465×385×304mm
  • 重量：≤52kg
  • 效率：≥93%

7.4 PEF15

• 产品特点：端盖集成式三合一电驱总成，适配A级车型。
• 技术参数：
  • 尺寸：483×517×435mm
  • 重量：≤88kg
  • 效率：≥93%

8. 混合动力电驱总成

8.1 HF640（P2构型）

• 特点：集成三离合器与电机，节约轴向空间，提高机电转换效率。
• 技术参数：
  • 承载扭矩：≤400N.m
  • 总成质量：≤120kg
  • 传递效率：97%

8.2 HF630（P2-48V构型）

• 特点：集成48V电机控制器，提高效率，降低成本。
• 技术参数：
  • 承载扭矩：≤330N.m
  • 总成质量：≤110kg
  • 传递效率：97%

8.3 HFE30（P1P3构型）

• 特点：TM电机与发动机固联，GM电机通过两级减速与差速器连接，实现平台化。
• 技术参数：
  • 承载扭矩：≤300N.m
  • 总成质量：≤126kg
  • 传递效率：97%

9. 电驱总成发展趋势

• 平台化与模块化：实现驱动总成的灵活配置与多车型适配。
• 高集成化：通过多合一集成技术，提升系统效率与可靠性。
• 轻量化与高效能：通过结构优化与新材料应用，实现轻量化与高效率目标。
• 软件与硬件协同开发：支持从设计到测试、标定的全流程开发，提高系统兼容性与稳定性。

10. 其他产品与技术

• EF120单挡减速器：适用于A0级和A级车型，最大输出扭矩2500N.m，综合效率≥96%。
• EF135单挡双级减速器：适用于多种车型，最大扭矩345N.m，速比9.3/11.84，效率≥98%。

11. 总结

重庆青山工业有限公司在三合一集成电驱总成技术方面取得了显著进展，其产品覆盖纯电驱动与混合动力驱动，并具有以下优势：

• 高集成度：电机、电控、变速器三合一，结构紧凑。
• 高效率：整体效率达93%以上，部分产品效率高达98%。
• 高可靠性：通过疲劳寿命试验、NVH优化及密封性测试，确保产品耐用性。
• 轻量化设计：通过材料优化与结构设计，减轻总成重量。
• 平台化与模块化：适应不同车型需求，支持多种混动构型（如P2、P1P3）。
• 软件支持：建立模块化软件开发平台，提升系统匹配与控制能力。

该技术为新能源汽车的轻量化、高性能、高可靠性发展提供了有力支撑。