電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)故障怎么解決 電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

豪華車(chē)型峰值功率在300KW以上，百公里加速5S左右，最高車(chē)速180Km/h左右；主流經(jīng)濟(jì)車(chē)型峰值功率在100KW左右，百公里加速10S左右，最高車(chē)速150Km/h左右。

1、高功率密度

高功率密度可提高整車(chē)?yán)m(xù)航里程，需減小電驅(qū)傳動(dòng)系統(tǒng)空間尺寸和重量；

反拖充電時(shí)反齒面載荷增加；高速旋轉(zhuǎn)下發(fā)生齒輪膠合失效的風(fēng)險(xiǎn)增加；

高轉(zhuǎn)速下，由于動(dòng)態(tài)效應(yīng)（共振）導(dǎo)致載荷增加的風(fēng)險(xiǎn)；

軸承和齒輪都很有可能需要更高的精度等級(jí)，但對(duì)應(yīng)的就是更高的成本。

2、高轉(zhuǎn)速

新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)高速化，可以在保持體積重量不變時(shí)提高功率，進(jìn)而提升汽車(chē)動(dòng)力性；或者保持同樣功率和動(dòng)力性，同時(shí)可以縮小電機(jī)體積，降低成本。

以BYD秦EV/120kW電機(jī)為例，轉(zhuǎn)速由14000rpm提升到20000rpm：體積減小24%、重量減小26.5%、成本降低26%。

高速電機(jī)存在的幾個(gè)問(wèn)題：

（1）高速帶來(lái)的轉(zhuǎn)子離心力大，需要更高的轉(zhuǎn)子強(qiáng)度，可以通過(guò)低鐵損硅鋼片（降低厚度）和高強(qiáng)度硅鋼材料解決；

（2）高速軸承和高轉(zhuǎn)速油封的選擇、對(duì)動(dòng)平衡要求更高，工藝裝配要求更高；

（3）高速帶來(lái)的鐵損增加和繞組渦流損耗、電頻率增大，電流位移和趨膚效應(yīng)；

（4）激振頻率高，NVH惡化，需要在電磁設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電機(jī)控制等方面綜合考慮。

（5）控制方面，開(kāi)關(guān)頻率增加，IGBT損耗增加，可以通過(guò)應(yīng)用SiC、DSP升級(jí)和更新算法等方法解決；

（6）高轉(zhuǎn)速的標(biāo)定測(cè)試臺(tái)架資源受限。

3、高效率

（1）提高電機(jī)效率：硅鋼片選型、繞線方法、永磁體布置方式；

（2）提高電控效率：IGBT選型、載波頻率；

（3）提高減速器效率：速比選擇、潤(rùn)滑油選型及油量、軸承選型。

以速比匹配為例，需考慮多個(gè)工況進(jìn)行選擇：

4、NVH性能

沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)噪聲掩蓋齒輪噪音，電動(dòng)車(chē)對(duì)齒輪噪音容忍度更低；

電機(jī)本身會(huì)產(chǎn)生激勵(lì)導(dǎo)致噪音；

在反拖充電過(guò)程中，反齒面會(huì)完全受載；

潛在的齒輪嘯叫風(fēng)險(xiǎn)，這是在高轉(zhuǎn)速以及對(duì)應(yīng)的頻率范圍內(nèi)，輪齒嚙合頻率激勵(lì)所導(dǎo)致的；

高轉(zhuǎn)速導(dǎo)致高頻嘯叫，人耳朵對(duì)2-5kHz的聲音很敏感；

需對(duì)系統(tǒng)模態(tài)響應(yīng)進(jìn)行精細(xì)控制以避免共振。

5、EV兩擋優(yōu)勢(shì)

以BYD秦EV為例，在原車(chē)120kW電機(jī)基礎(chǔ)上，匹配兩檔進(jìn)行計(jì)算：

NEDC工況下，整車(chē)能耗可降低2.5%：

EUDC工況下，整車(chē)能耗可降低3.5%：

調(diào)節(jié)電機(jī)工作點(diǎn)，提高電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)總效率。

6、EV兩擋技術(shù)方案

AMT構(gòu)型：結(jié)構(gòu)緊湊、性價(jià)比高：

AT構(gòu)型：換擋品質(zhì)高、無(wú)動(dòng)力中斷：

無(wú)離合器、無(wú)同步器的電驅(qū)動(dòng)機(jī)械變速器（EMT）構(gòu)型——成本低、結(jié)構(gòu)緊湊、維護(hù)方便

EMT系統(tǒng)的“無(wú)沖擊換檔”控制性能——消除“打齒”，延長(zhǎng)使用壽命；消除換檔噪聲，改善舒適性；極短動(dòng)力中斷時(shí)間，提升整車(chē)加速能力

責(zé)任編輯：彭菁