电动汽车动力总成系统简介

为构建人类最佳居住环境而奋斗为构建人类最佳居住环境而奋斗新能源汽车产业新能源汽车产业新能源汽车产业新能源汽车产业动力总成技术介绍动力总成技术介绍—2016.11—直驱动力总成结构EMT动力总成结构动力总成核心部件11234动力总成核心部件4动力总成特点5应用案例6新技术方向7电动汽车动力总成简介动力总成定义：动力总成，英文名称Powertrain，指的是为车辆提供动力并将动力传递到路面的一系列零部件组合。动力总成是汽车的动力源泉，是动力传输、变换的中枢系统，是汽车实现奔跑的核心；动力总成的优劣决定着汽车的动力性、经济性以及舒适性；动力总成结构复杂、零件众多、机械精度要求高、成本高；我公司应用的纯电动汽车动力总成主要有两大类：直驱动力总成和EMT动力总成。多、机械精度要求高、成本高；动力总成技术是高端技术，是企业核心技术之一；是市场和消费者关注的热点。电动汽车动力总成简介EMT动力总成结构动力总成核心部件12234动力总成核心部件4动力总成特点5应用案例6新技术方向7直驱动力总成结构直驱动力总成系统连接图直驱动力总成系统连接图直驱动力总成构成：电机控制器+永磁同步电机步电机电机控制器电机控制器直驱动力总成实物图直驱动力总成实物图直驱动力总成构成直驱动力总成构成直驱动力总成结构直驱动力总成电机总成电机总成直驱动力总成常用于公交车、通勤车、微面及乘用车等城市路况运输类车型。直驱动力总成结构结构简单，稳定可靠，系统响应快，比较适合坡度较少的城市工况电动汽车动力总成简介直驱动力总成结构动力总成核心部件12334动力总成核心部件4动力总成特点5应用案例6新技术方向7EMT动力总成结构EMTEMT动力总成系统连接图动力总成系统连接图EMT（ElectronicManualTransmission）动力总成构成：电机控制器+永磁同步电机+EMT变速箱+换挡执行机构电机总成电机总成电机控制器电机控制器EMTEMT动力总成实物图动力总成实物图EMT动力总成结构变速器总成变速器总成自动换挡执行机构自动换挡执行机构EMT动力总成EMT动力总成常用于重卡、轻卡、长途客车、物流车、工程车等市郊运输类车型。EMT动力总成结构利用变速箱的减速增扭功能，可以通过匹配较小扭矩的电机来实现大扭矩输出，降低电机匹配成本。适用于爬坡、行驶路面较为复杂的郊区路况。电动汽车动力总成简介直驱动力总成结构EMT动力总成结构1234444动力总成特点5应用案例6新技术方向7动力总成核心部件动力总成核心部件电机电机控制器核心部件主要有：电机变速箱电机控制器多合一控制器动力总成核心部件电动汽车电机还要求：耐高温和耐潮湿性强，运行时噪声低，能够在运行时噪声低，能够在较恶劣的环境下长时间工作，要求具有电机结构简单适合大批量生产，使用维修方便等特点新能源汽车常用电机：交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机动力总成核心部件交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机动力总成核心部件1、高效区比较窄2、尺寸较大3、重量大动力总成核心部件动力总成核心部件1、电机噪音大2、饱和非线性，控制复杂3、转矩密度不高交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机功率密度低高一般转矩转速特性一般好一般永磁同步电机与交流异步电机、开关磁阻电机对比动力总成核心部件转矩转速特性一般好一般调速范围窄宽宽高效区间窄宽一般可靠性好一般好结构的坚固性好一般好尺寸及质量大、重小、轻小、轻成本低一般低于感应电机控制器成本一般一般高目前纯电动车动力总成主要以永磁同步电机为主，主要是由于永磁同步电机不但功率密度高、转矩转速特性好，而且调速范围宽、高效区间宽、体积小、重量轻。转子定子铁芯动力总成核心部件散热风扇机座定子绕组转轴动力总成核心部件动力输入轴换挡执行机构选挡执行机构动力输出轴悬置安装点动力总成核心部件应用于纯电动汽车动总成的变速箱主要为EMT（ElectronicManualTransmission）变速箱。其优点是：①传动能耗低②动力传递效率高③成本低④结构简单⑤维护成本也低⑥产品成熟度高其缺陷是：由于过多地通过电控元件来执行换挡，使得顿挫感增强，在驾驶舒适性方面会有一定影响动力总成核心部件电机控制器功能将直流电转换成电机将直流电转换成电机所需的交流电，并通所需的交流电，并通电机控制器分类电机控制器根据其电流形电机控制器根据其电流形式的不同可以分为：式的不同可以分为：所需的交流电，并通所需的交流电，并通过转速或转矩闭环来过转速或转矩闭环来控制电机运转，使电控制电机运转，使电机按指令要求执行机按指令要求执行。。式的不同可以分为：式的不同可以分为：直流电机控制器和交流电直流电机控制器和交流电机控制器机控制器新能源汽车主要采用的是新能源汽车主要采用的是交流电机控制器交流电机控制器动力总成核心部件电机控制器外观电源正极和负极电机三相线旋变线接口冷却水口安装吊耳VCU接口动力总成核心部件电机控制器构成主控板电机三相输出直流母线输入旋变线接口VCU通讯口主控板直流母线输入IGBT位于主控板下层高安全性高安全性动力总成核心部件电机控制器优点及应用优点应用高安全性高安全性高可靠性高可靠性高效率高效率高功率密度高功率密度低功耗低功耗动力总成核心部件新能源汽车动力新能源汽车动力总成常用的多合总成常用的多合总成常用的多合总成常用的多合一控制器有：一控制器有：三合一控制器和三合一控制器和五合一控制器。五合一控制器。动力总成核心部件PTC(电除霜)快充接口电源正极和负极VCU接口空调接口DC/DC安装吊耳气泵接口油泵接口旋变线接口冷却水口电机三相线动力总成核心部件维修开关驱动板IGBT保险区接触器主控板绝缘检测仪IGBT位于主控板下层动力总成核心部件高能量密度高能量密度优点多合一控制器适用于模块化设计的集成度高的整车产品，一般用于城市物流车、公交车以及微型面包车等。高能量密度高能量密度抗干扰能力强抗干扰能力强高效率高效率模块化设计、集成度高模块化设计、集成度高电动汽车动力总成简介直驱动力总成结构EMT动力总成结构动力总成核心部件1234动力总成核心部件455应用案例6新技术方向7动力性强劲通过小扭矩电机实现大扭矩输出。体积小，重量轻同平台直驱系统对比，EMT总成可选择更小更轻的电机，动力总成优势匹配EMT变速箱来满足整车需求。经济性好中国典型城市公交循环工况下，分析不同效率区间内的能量占比，EMT的系统高效率区范围较宽。体积小，重量轻直驱直驱动力总成优势EMT无动力中断换挡存在动力中断直驱动力总成结构简单，可靠性高直驱EMT典型城市工况中EMT产品的工作点分布图典型城市工况中直驱产品的工作点分布图工况电耗对比EMT与直驱产品应用在11米通勤车的系统对比：动力总成优势仿真百公里电耗试验百公里电耗EMT系统68.3kwh68.9kwh直驱系统72.5kwh73.3kwh爬坡度与车速关系曲线加速曲线EMT与直驱产品应用在EMT爬坡度EMT系统动力总成优势动力性对比型式EMT系统直驱系统最大爬坡度23%15%最高车速90km/h90km/h0-50km/h加速时间16s13.4s在11米通勤车的系统对比：EMT系统直驱电机总质量330kg374kg最大扭矩4396Nm2800Nm长716mm470mm宽614mm603mmEMT与直驱产品应用在11米通勤车的系统对比：EMT动力总成动力总成优势适用车型11米通勤车项目方案整车参数总质量主减速比滚动半径迎风面积164004.875512mm7.7㎡宽614mm603mm高592mm592mm直驱动力总成动力总成概念直驱动力总成结构EMT动力总成结构动力总成核心部件1234动力总成核心部件4动力总成优势566新技术方向7应用案例适用车型4.5T蓝牌物流车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）45驱动电机额定功率（kw）45峰值功率（kw）85额定扭矩（N.m）140峰值扭矩（N.m）280重量（kg）55变速箱参数最大输入扭矩（N.m）450最大传动比4.655重量（kg）46电机总成型号：TZ205XS-YBM320变速箱总成型号：4S500E适用车型4.5T蓝牌物流车电机参数直流额定电压等级（V）540应用案例驱动电机（V）额定功率（kw）50峰值功率（kw）100额定扭矩（N.m）265峰值扭矩（N.m）750重量（kg）130电机总成型号：BS50-1800/540适用车型8T物流车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）80应用案例驱动电机峰值功率（kw）140额定扭矩（N.m）450峰值扭矩（N.m）1200重量（kg）176变速箱参数最大输入扭矩（N.m）1000最大传动比4.396重量（kg）135电机总成型号：TZ365XS-YBM301变速箱总成型号：ZD.F4S500E适用车型25T自卸车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）125应用案例驱动电机额定功率（kw）125峰值功率（kw）245额定扭矩（N.m）800峰值扭矩（N.m）1500重量（kg）236变速箱参数最大输入扭矩（N.m）1500最大传动比8.38重量（kg）245电机总成型号：TZ368XS-MFM125G01变速箱总成型号：9JSD150T-QH50适用车型55T牵引车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）215应用案例驱动电机额定功率（kw）215峰值功率（kw）350额定扭矩（N.m）1207峰值扭矩（N.m）2800重量（kg）341变速箱参数最大输入扭矩（N.m）1200最大传动比15.53重量（kg）230电机总成型号：YQD250-17A-RA2变速箱总成型号：12JSD200T适用车型10.5米公交车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）85应用案例驱动电机额定功率（kw）85峰值功率（kw）130额定扭矩（N.m）350峰值扭矩（N.m）600重量（kg）135变速箱参数最大输入扭矩（N.m）1000最大传动比4.665重量（kg）135电机总成型号：TZ365XS-YBM331变速箱总成型号：ZD.F4S500E适用车型11米通勤车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）120应用案例驱动电机峰值功率（kw）180额定扭矩（N.m）537峰值扭矩（N.m）1400重量（kg）196变速箱参数最大输入扭矩（N.m）1000最大传动比4.396重量（kg）135电机总成型号：TZ368XS-MFM120G01变速箱总成型号：F4S1000A适用车型天使物流车电机参数直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）20应用案例驱动电机额定功率（kw）20峰值功率（kw）30额定扭矩（N.m）55峰值扭矩（N.m）150重量（kg）42变速箱参数最大输入扭矩（N.m）350最大传动比2.26重量（kg）33电机总成型号：DWS-TYC-320-20C变速箱总成型号：ZD.F2S350E适用车型微面电机参数直流额定电压等级540应用案例驱动电机直流额定电压等级（V）540额定功率（kw）30峰值功率（kw）55额定扭矩（N.m）95峰值扭矩（N.m）210重量（kg）48电机总成型号：TZ210X-MFM30G01动力总成概念直驱动力总成结构EMT动力总成结构动力总成核心部件1234动力总成核心部件4动力总成优势5产品应用案例677新技术概况：该技术将驱动电机、气泵、空调压缩机、水泵、电子风扇、转向助力油泵通过轮系连接，并实现其独立使用的功能。目前公司正在开发设计前端轮系总成，已完成部分模具的设计开发工作。已完成部分模具的设计开发工作。特征：高度集成化，将电器附件集成在电机上，结构紧凑节约整车布置空间。新技术轮毂和电机分离，但电机安装在车轮旁边，通过减速器驱动车轮或直接驱动车轮。1、为满足各个车轮运动协调，需对多个电动机同步协调控制，控制精度要求很高；2、电动机的分散安装对整车结构布置、整车热管理、电磁兼容以及振动控制等多方面的技术要求很高。技术难点1、以电子差速控制技术实现转弯时内外车轮不同转速运动，精度更高；2、取