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电动汽车悬置

发布时间:2023-04-18 02:14:52

1、深度:研判ARCFOX 极狐αT四驱版全铝材质多连杆悬架技术状态

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2、广汽丰田C-HR EV电驱动技术及动力电池主动式风冷散热策略篇

2020年4月22日,广汽丰田首款基于丰田TNGA架构的电动汽车C-HR EV上市。此次上市的C-HR EV电动汽车共有5款车型,售价区间为22.58万元至24.98万元(扣除补贴后)。

广汽丰田C-HR EV采用与燃油版C-HR相同的外观及内饰设定,然而基于丰田TNGA架构的设计思路(跨车型、车系和驱动方式的分系统通用化、低成本化以及可回收需求设定),并不能单纯认作是“油改电”的产物。搭载1组能量密度131Wh/kg、适配主动式风冷散热+低温电加热控制策略、装载电量54.3度电的三元锂动力电池总成(松下提供方形三元锂电芯);集成1组前置最大输出功率150千瓦、最大输出扭矩300牛米的驱动电机;NEDC续航里程400公里的C-HR EV整车尺寸(长宽高4405/1795/1575mm、轴距2640mm)与燃油版几乎没有差别。

对比丰田版C-HR EV和广汽丰田版C-HR EV,两款由不同生产商制造的车型技术状态几乎一致。根据此前官方发布的相关预热稿件细节研读判定,由广汽丰田C-HR EV“标配”1组前置最大输出功率150千瓦驱动电机、由松下提供的方形三元锂电芯及主动风冷散热控制策略构成的动力电池总成。

通过对广汽丰田C-HR EV前部动力舱诸多分系统技术状态综合研判,依旧可以获得太多没有提及的技术设定。起码,目前可以确定的是,广汽丰田量产的C-HR EV采用“2合1”驱动电机总成(黄色箭头)、品质稳定的G92A0系列“2合1”电控系统总成、“半镶嵌”在车身焊接下端的主动式风冷散热动力电池总成(蓝色箭头)。

受疫情影响,或在未来相当一段时间不能原创实拍广汽丰田C-HR EV动力舱及动力电池诸多技术细节,新能源情报分析网就广汽丰田C-HR EV适配的动力电池热管理策略进行“云评测”。

1、广汽丰田C-HR EV电驱动技术:

广汽丰田C-HR EV“标配”1组前置最大输出功率150千瓦驱动电机、由松下提供的方形三元锂电芯及主动风冷散热控制策略构成的动力电池总成。不过,出现在丰田制造的诸多HEV和PHEV车型上的电机控制+DCDC“2合1”电控系统总成,仍然出现在广汽丰田C-HR EV动力舱内,不够根据电机功率的提升,技术细节将会相应改进。

白色箭头:编号为G92A0-4XXXX的电机控制+DCDC的“2合1”电控系统总成

黄色箭头:疑似驱动电机及控制模组和OBC

红色箭头:驱动电机、OBC、DCDC等分系统共用的高温散热循环管路补液壶

蓝色箭头:电液一体化的制动总泵

绿色箭头:与电液一体化关联的ABS阀体

通过目测识别,丰田C-HR EV的电驱动系统依旧是在以往量产的HEV车型和PHEV车型基础上进行适应性配置而来。其中,从初代由日本制造的普锐斯(HEV),到在天津由一汽丰田制造的普锐斯(HEV)、卡罗拉双擎(HEV)和广汽丰田制造的雷凌双擎(HEV),2017年量产的卡罗拉双擎E+(PHEV)和雷凌双擎E+(PHEV),以及同时期量产的丰田凌志HEV众多车型,都在使用编号为G92A0-4XXXX的“2合1”电控系统总成(在丰田维修体系中标注为逆变器)。

当然,这种将电机控制模组和DCDC进行“2合1”总成的分系统,会根据应对驱动模式、电机功率以及散热需求进行重新适配。随着丰田HEV车型发展与车系丰富,编号为G92A0-4XXXX的“2合1”电控系统总成内置的IGBT芯片反向导通绝缘栅双极晶体管实现小型化和低损耗化、并使用双面液冷散热技术。

丰田为不同年代制造的HEV车型搭载的DCDC控制模组,一直采用单独的液冷散热系统。例如广汽丰田制造的雷凌双擎,1.8排量的汽油机与DCDC控制模组单独设定散热管路及散热器,为的是让标定功率点不同、散热温度点不同的2组“动力源”始终运行在预设的大环境。

2、广汽丰田C-HR EV动力电池主动式风冷散热策略:

丰田C-HR EV前部动力舱内各分系统技术状态细节特写-2。

黄色箭头:由伟巴斯特提供的PTC控制模组(伺服驾驶舱空调制热)

蓝色箭头:伺服PTC控制模组的散热循环管路补液壶

红色箭头:固定在防火墙的空调系统膨胀阀体

丰田及广汽丰田制造的C-HR EV的动力电池热管理技术(策略),使用有别于当下主流车型适配的以冷却液为传导介质,基于车载空调压缩机为制冷源+密封管路+空气(冷热交换介质)+风扇构成的主动式风冷散热的解决方案。当然,驾驶舱空调制热功能,由伟巴斯特提供的PTC控制模组+冷却液(热传导介质)构成。

上图为广汽丰田C-HR EV电动汽车的动力电池热管理策略流程图。

由于三元锂电池的特性所致,在高温工况长时间运行而得不到散热时,电芯将会受到不可逆的损伤。一旦电芯温度突破设定的极限(过冲、过放以及碰撞破裂)电极和电解液发生短路引发起火、燃烧或爆炸事故。因此,2020年在中国及全球范围量产的主流新能源车,都为动力电池标配了液态热管理系统。

丰田及广汽丰田量产的C-HR EV电动汽车,采用了有别于其他车型适配的动力电池液态热管理技术及控制策略。但是,C-HR EV电动汽车的动力电池主动式风冷散热控制技术解决方案,却可以获得与动力电池液态热管理技术相类似的散热效果。

由车载电动压缩机作为唯一的制冷源,通过阀体和管路将驾驶舱制冷与电池制冷循环管路设定在一个即可单独运行又可同时运行的大循环架构下。

在动力电池总成壳体内,蒸发器与承载冷量的空调管路关联并进行“热量交换”。电芯产生的热量,通过围绕模组设定的封闭管路内的空气进行“冷量交换”并循环至驾驶舱内的冷凝器。以此往复,电芯产生的热量,在动力电池总成壳体内的风扇、管路、承载冷量的空气交互作用下,进行主动式风冷热管理。根据广汽丰田官方消息看,动力电池壳体内的“一进一出”的主风道,还具备承载侧向撞击的能力,提升“半悬置”的动力电池总成被动安全性。

对于动力电池低温预热功能的实现,没有依托空气管路进行加热空气的做法,而是额外在电芯和模组间铺设加热材料达到低温预热目的。

3、C-HR EV适配松下方形三元锂电池:

对于广汽丰田C-HR EV车型搭载的松下提供的三元锂电池系统更有意思。由日本松下制造的的圆柱形18650钴酸锂、18650型镍钴铝和21700型镍钴铝三元系电芯组成的动力电池总成,被用在特斯拉Model S、Model X以及特斯拉Model 3上。然而更早些的2000年代,松下制造的圆柱形18650型锂电池成为东芝制造的手提电脑的标准动力源。

从2012年-2020年,搭载松下圆柱形各系列三元锂电芯的特斯拉各型电动车,在全球范围发生近60宗因停放、行驶、碰撞和充电工况引发自燃、起火爆炸等事故(最近一宗事故在2020年4月的中国台湾省,特斯拉Model 3碰撞后驾驶员烧成焦炭)。

需要注意的是,搭载松下提供的圆柱形18650三元锂电芯的特斯拉各型电动车出现的爆炸事故,并不意味着18650或21700型电芯不安全,而是集4千-9千节圆柱电芯的动力电池本身存在安全隐患。特斯拉也一直在对BMS控制策略和电芯布置技术进行升级,以降低爆炸事故发生几率(上海制造的特斯拉Model 3选用更加安全、由宁德时代提供方形磷酸铁锂电芯)。

然而与松下结成联盟的丰田,并未引入成熟且成本更低的圆柱形电芯及动力电池系统,而是采用方形硬壳三元里电芯,并自行生产动力电池总成、适配独具特色的基于空调系统的主动式风冷散热策略。

采用更大单体的硬壳三元锂电芯,意味着电芯及模组数量更少,电极触电、高压线缆以及附属支持系统更少。需要特别注意的是,广汽丰田C-HR EV电动汽车适配的主动式风冷散热解决方案,空气作为冷热交换的唯一载体替代了冷却液,从根本上杜绝了动力电池内部管路破裂冷却液泄露的安全隐患。从根本上避免了装载近万余节圆柱电芯带来的电池系统技术缺陷与整车层面的安全隐患。

笔者有话说:

此次广汽丰田推出的基于丰田同步输出电驱动及动力电池热管理策略解决方案的C-HR EV,体现了这一品牌对中国新能市场发展认可的态度。

在广汽丰田现有的销售体系中,HEV、PHEV车型和技术方案,全部来自丰田的普锐斯HEV和普锐斯PHEV车型。对于EV车型的缺失,广汽丰田直接将广汽集团下属的广汽新能源AION S车型以“不换标”的形式直接拿来销售。这就出现了在广汽丰田4S店中出现了悬挂丰田标识和广汽标识的两种新能源车共同存续的状态。甚至,完全相同的广汽丰田IA5与广汽新能源AION S,以3-4万元差价同时销售状态。现在,C-HR EV车型的推出,结束了丰田在中国市场缺失采用丰田技术的EV车型的空白。

2000年代以进口散件国内组装形式量产的普锐斯(HEV+镍氢电池);2010年代核心分系统国产化的雷凌双擎(HEV+镍氢电池)和雷凌双擎E+(PHEV+外置风冷三元锂电池);2020年代全部国产化的C-HRV EV(EV+内置主动风冷三元锂电池)电驱动技术并未进行质的升级,而是逐步进行性能提升。

2020年量产、或在2017年确定诸多技术参数的广汽丰田C-HR EV电动汽车的动力电池能量密度设定为131Wh/kg,明显不是为了获得财政补贴。比能量密度131Wh/kg,与主动式风冷散热技术(无冷却液)及热管理策略,以及动力电池外壳体的保护措施,构成了广汽丰田C-HR EV主被动安全措施,在一定程度上弥补了使用燃油版车身焊接存在一些技术不足(动力电池下壳体裸露在车身焊接之外)。

对于广汽丰田C-HR EV电动汽车实际的充放电效率和续航里程表现,将会在后续持续报道。

文/新能源情报分析网宋 

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

3、深度:综合研判广汽新能源Aion LX四驱版之车型平台篇

2019年10月,广汽新能源Aion LX电动汽车上市,扣除补贴后售价24.96-34.96万元,长宽高4786x1935x1685、轴距2920mm,搭载由宁德时代提供的590(Ah)规格811高镍三元锂电芯、装载电量93度电、能量密度180Wh/kg的动力电池总成,NEDC续航里程为650公里且具备Level3级别的自动驾驶辅助功能。

新能源情报分析网将对广汽新能源Aion LX四驱版的车型平台、电驱动系统(包括动力电池热管理策略)进行全向研判,并2020年结合中国新能源整车市场发展,以及来自造车新势力与合资品牌的竞争态势深度解析。

感谢广汽新能源广汽新能源北京鑫敏恒体验中心(北京市大兴区金盛大街顶佳文化创业园西门)提供的NEDC续航里程600公里Aion LX四驱版试乘试驾车用于深度评测。

广汽新能源Aion LX采用正向研发的车型平台,长宽高4786x1935x1685、轴距2920mm。作为一款中大型电动四驱SUV,广汽新能源Aion LX的2920mm轴距,最大好处就是可以用来布置装电量更多、且完全“吸纳”在车身焊接内的动力电池总成同时,让车内乘员空间更充沛,后排地板更平直。

从Aion LX底部实际状态看,前驱动桥下护板、中置动力电池下护板处于1条直线。动力电池总成最低端与车身焊接侧边梁的最低端持平,用来提升来自侧向碰撞时的防护能力。

在拆卸前驱动桥下护板时,要先松开10余条分布在周边和中央的固定螺栓。在前驱动桥下护板的中央(红色区域)设定1组可单独拆卸开启的检修窗口。而这10余条固定螺栓(蓝色箭头),不仅用来固定周边,还起到对中央位置的固定和防止下沉。目前,笔者在以往评测过的众多电动汽车注意到,不少车型虽然原厂配置了塑料或复合材质的下护板,但是长久使用或多或少都出现因中央未进行固定而下沉和行车时剐蹭的现象。

上图为前驱动桥下护板拆卸掉,裸露出铝合金材质框型副车架及A型下摆臂等技术细节状态特写。由于前散热器下护板不影响评测为进行拆除。

上图为Aion LX四驱版前悬架技术细节特写。

蓝色箭头:铝合金材质前转向节

红色箭头:A型下摆臂

黄色箭头:铝合金材质A型下摆臂轴承固定

绿色箭头:铝合金材质框型副车架

上图为Aion LX四驱版前框型副车架技术细节特写。

红色区域:铝合金材质前框型副车架

蓝色箭头:框型副车架后端横梁

黄色箭头:用于“悬置”前驱动电机的横梁

绿色箭头:铝合金材质前框型副车架,为多个横梁和组件焊接集成

上图为“悬置”在铝合金材质前框型副车架的前置“3合1”电驱动总成特写。

黄色箭头:由降噪隔热套件包裹的驱动电机单机减速器

红色箭头:最大输出功率150千瓦、最大输出扭矩350牛米的“3合1”驱动电机总成

蓝色箭头:固定在前置“3合1”电驱动总成端的热交换器(冷却液)

绿色箭头:由博世提供、伺服电驱动系统的电子水泵

需要指出的是,抑制噪音的橡胶材质防尘套也反作用于散热。Aion LX配置的前“3合1”电驱动总成,只在产生噪音(齿轮与轴承)的减速器包裹了防尘套,不影响运行温度超过90摄氏度的永磁同步电机本体的散热效能。

广汽新能源Aion LX四驱版配置最高转速达到16000转/分、集成电机控制器的“3合1”驱动电机,标配1组热交换器用来提升散热效率。

由于Aion LX继承了一种全新的热管理策略,即将前置“3合1”电驱动总成产生的一部分热量,通过管路引入驾驶舱空调系统用来制暖。增设的源自驱动电机热量为动力电池低温预热的控制策略同时,还保留了通过2组不同功率的PTC控制模块,为电池低温预热和为驾驶舱提供空调制暖的控制系统。

上图为Aion LX中置的动力电池总成底部技术细节特写-1。

白色箭头:动力电池液液态热管理系统循环管路出水口

黄色箭头:动力电池液液态热管理系统循环管路出水口

蓝色箭头:通讯线缆接口

绿色箭头:高压线缆接口(至前驱动电机)

装载电量93度电、采用宁德时代提供的811高镍三元锂电芯的动力电池总成能量密度达到180Wh/kg。为了保证“高活性”电池系统的内部主动安全(通过热管理系统精准控制温度),还要具备更完善的外部被动安全设定(动力电池外壳体以及整车层面的固定与保护)。

作为原厂标配的一部分,Aion LX的动力电池底部安装了1组降噪与防异物的护板,并在中心位置通过6条螺栓(白色箭头)加固。这组护板在电池总成底部周边进行固定同时,中央位置纵向进行加固,为的是长久使用不受重力影响下沉。

上图为上图为Aion LX中置的动力电池总成技术底部细节特写-2。

红色箭头:动力电池总成的铝合金材外壳体

绿色箭头:铝合金材质前框型副车架的加强板

黄色箭头:与轮内衬一体化的衬板

蓝色箭头:前防火墙焊接与车身侧边梁及前地板焊接交汇处的蜂窝结构(加强与减重)

完全“镶嵌”进车身焊接的动力电池总成前端(靠近前驱动桥)的两角采用斜边处理。这部分“缺失”的空间,被铝合金材质前框型副车架的加强板占据,并用1组与轮内衬一体化的衬板遮蔽。总的来看,在遭受正面或25%偏置撞击时,向后溃缩的前轮预留相当的空间,以保证动力电池总成受到的冲击力抑制在预设范围内。

另外在这里不得不提及的是,广汽新能源Aion LX适配的动力电池总成由广汽新能源研究院主持开发并量产,590Ah容量的811高镍三元锂电芯由宁德时代提供。590Ah容量的电芯,应该算是市面主流软包、方形、圆柱电芯中的顶级规格。这使得装载电量93度电的Aion LX动力电池总成内部空间利用率更优秀,甚至可以更好的而控制整体高度以“扩大”车内乘员空间。

上图为Aion LX中置的动力电池总成底部技术细节特写-3。

红色箭头:空调冷凝水管

蓝色箭头:通过支架刚性固定冷能水管

为什么要单独将冷能水管组件拿出来说呢?显然,广汽新能源Aion LX在这一细微之处的设定都很用心。通过支架固定冷凝水管,保证冷凝水直接排除车外(护板),不会寄存在护板内部并不会让水管任性的摆动(制造异响)。

上图为Aion LX后置“3合1”电驱动总成技术细节特写-1。

Aion LX的前驱动桥采用铝合金材质全框型副车架,后驱动桥采用钢材质副车架(红色区域)以及铝合金材质的5连杆架构。“3合1”前驱动总成的减速器部分包裹防尘套,“3合1”后驱动总成的减速器部分则没有包括防尘套。

上图为Aion LX后置“3合1”电驱动总成技术细节特写-2。

蓝色箭头:驾驶员一侧传动半轴(短)

白色箭头:副驾驶员一侧传动半轴(长)

绿色箭头:3组铝合金材质悬置机构

蓝色区域:“3合1”电驱动总成热交换器

Aion LX的铝合金材质前框型副车架,通过3点“悬置”机构,托载“3合1”电驱动总成、DCDC+PDU“2合1”高压控制总成。后钢制副车架,通过3点“悬置”机构,吊装“3合1”电驱动总成。

在激烈的驾驶环境下,前驱动桥要经受纵向、横向与垂直向的力矩冲击和应对,因此用轻量化效果更好的铝合金材质全框型副车架托载的形式,固定与抑制的效果会更好。而后驱动桥只要应对纵向与垂直向距离冲击,采用刚性更强的钢制副车架悬吊形式即可满足设计需求。

另外,Aion LX的后“3合1”电驱动总成的高压线缆从动力电池总成后端引出,不再用更长的线缆从前部动力舱内引过来。这种采用更短高压线缆、发热量跟小、成本更低的设定,与“3合1”电驱动总成的引入有着较大关联。

上图为Aion LX后置悬架技术细节。

红色箭头:上摆臂

黄色箭头:上牵引臂

绿色箭头:后控制臂

蓝色箭头:下牵引臂

黑色箭头:下摆臂

白色箭头:转向节

Aion LX的后悬架采用国产车中极其少见的铝合金材质五连杆独立架构。相对同类型国产电动SUV车型,广汽新能源Aion LX的技术优势,超过了上汽荣威Marrl X、BEIJING品牌 ARCFOX ECF以及比亚迪唐EV。

采用正向研发的车型平台,高度集成的电驱动技术,和高密度动力电池总成,不仅为广汽新能源Aion LX带来更稳定的续航里程表现,间接的提升了被动安全型。

红色箭头:前驱动桥中心线

白色箭头:前保险杠外蒙皮

黄色区域:电驱动总成布设在前驱动桥后进防火墙的位置

蓝色箭头:碰撞溃缩区

Aion LX的电驱动系统和控制系统在上一代车型Aion S基础上进一步集成化和小型化,甚至可以被布置在前驱动桥靠后的位置,类似于传统车发动机中后置的设定。驱动系统位置向后转移,持续降低前驱动桥的负载,强化了转向效能,并增加了至前保险杠的碰撞溃缩区和安全性。

笔者有话说:

广汽新能源Aion LX使用的正向开发的车型平台(2920mm轴距)和全铝合金悬架的设定,从起点就超过了当红的特斯拉Model 3。而独特的动力电池安全设定和降低能耗的热管理策略,有助于稳定冬季开启暖风时续航里程的缩减。尤其在诸多终端车主看不到的技术细节上,广汽新能源处理的十分优秀。

后续将会推出《深度:综合研判广汽新能源Aion LX四驱版之车型平台篇》

新能源情报分析网评测组出品

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

4、“超能力材质”碳化硅首次应用 解析蔚来ET7电驱系统

电驱系统作为电动汽车的“心脏”,它的性能表现至关重要。想在竞争日益激烈的智能电动汽车赛道走得更远,就必须做得性能更强、续航里程更长。因此不少有能力的电动车企业选择了全栈自研三电系统,作为国内新势力车企头部的蔚来就是如此。

这几年我们不论从超跑EP9还是量产车型ES8、ES6、EC6身上都看到了其在性能方面的优势。大浪淘沙,蔚来能冲到行业头部,在极致的服务体系背后还是核心技术的支撑。在2022年第一季度即将交付的蔚来首款轿跑车ET7落地之前,我们来到了位于南京的蔚来先进制造技术中心(简称XPT)参观了解蔚来第二代电驱系统,而ET7正是首款应用第二代电驱系统的量产车型。在这套以“碳化硅SiC”为核心关键词的系统中,二代电驱系统相比之前有哪些改变?

我们知道电驱系统主要由电机、减速器和控制器三部分组成,电机又分为永磁同步电机和异步感应电机。我们先通过蔚来ET7了解下二代电驱系统,位于前轴的180kW永磁同步电机和位于后轴的300kW异步感应电机共同构成了蔚来二代电驱系统的电机部分,从ET7以后推出的车型也将开始搭载二代电驱系统。

回顾此前蔚来量产车型上的电驱系统配置你会发现,二代电驱系统的永磁同步电机和异步感应电机分别在一代电驱系统的基础上进行了升级:从数据上看,永磁同步电机从160kW升级到180kW,异步感应电机从240kW升级到300kW。而为了保证旗下车型的电驱的广泛适应匹配性,二代电驱系统在壳体规格上保持和一代系统一样的标准,以便于后续车型改款后升级。在此强调一点,蔚来也是少数的同时具备异步感应电机和永磁同步电机研发生产制造的企业。

而什么是碳化硅?它是一种材料,属于第三代宽禁带半导体材料,具有开关速度快,关断电压高和耐高温能力强等优点。碳化硅材料主要应用在二代电驱系统的主驱,也就是这个180kW的永磁同步电机上。从二代电驱系统整体看,它主要有三个特点:更高效率、更高性能、更安静。

利用碳化硅功率器件设计的电机控制器,能大幅提高永磁同步电机驱动系统的效率及功率密度。碳化硅器件应用于主驱,还能够提升电动汽车的续航能力。180kW永磁同步电机碳化硅模块的应用,使电控系统的综合损耗降低了4%~6%,很好的改善了ET7在城市工况下的功耗表现。具体来看:

1.更耐高温,同等体积下最大电流能力提升30%以上;

2.适合更宽电压范围工作,扩展兼容性更好;

3.开关速度更快,开关时的功率损耗更小;

4.多目标优化的高速驱动电路设计,采用更小环路电感,更强驱动芯片,来实现更快的开关速度;

5.多目标优化的效率控制策略,变开关频率+离散PWM方案可以大幅降低开关损耗,分别降低35%和33.3%,而调制优化策略则能有效的将系统功率提升5%~10%。这三项技术的加入,能够全面提升电驱动效率;

6.主驱电机CLTC工况效率≧91.5%。

碳化硅材质的应用以及多项的细节优化使得二代电驱系统性能得到提升:从性能参数看,ET7上的二代电驱系统综合峰值功率480kW,相比上代电驱系统提升20%;综合峰值扭矩850N·m,相比上代系统提升23%。它使得ET7百公里加速成绩可以达到3.9s。那系统功率扭矩提升的技术路径有三点:1.优化电磁电机方案;2.优化减速器速比;3.精准预估模块寿命。

前180kW永磁同步电机控制器电流提升,并优化了电机电磁方案,来提升电机功率;减速器速比也进行了调整,从9.57到了10.48,以获得更高的轮端扭矩;

后300kW异步感应电机的控制器电流能力同样进行了提升,并优化了电机电磁方案,提升了电机输出力矩。

这里说的还是180kW的前轴主驱电机,相比于160kW电驱系统,通过悬置融合控制的EDS总成模态优化、电机非均匀气隙及高正旋气隙磁密、齿轴结构优化设计和控制器谐波注入与控制策略的优化,在ET7上实现了更好的NVH效果,车内综合工况噪音进一步降低5-15dB。

1.基于悬置融合控制的EDS总成模态优化

EDS在开发之初,便从整车系统进行优化设计。悬置系统的动静刚度匹配,EDS的模态map的解耦等措施的应用,确保EDS总体架构的实现NVH性能最优。

2.电机非均匀气隙及高正旋气隙磁密

电机在提升性能的同时,通过电磁优化(非均匀气隙)均衡电磁径向力,并通过气隙的正旋化,优化了扭矩波动,达到的最佳的NVH表现。

3.齿轮的齿形齿向精密优化设计

通过对ET7电驱动系统内部齿轮的精密加工,在大批量制造的前提下,做到了微米级别的精度控制,可以让车辆工作时齿轮啮合时更为紧密,提升了传动效率,噪音也更小,可以进一步优化ET7的NVH表现。

4.谐波注入算法迭代优化噪声抖动

迭代优化的谐波抑制算法,在计算出谐波电压后,可以更好的对电压使用谐波电压进行补偿,使电机工作时所产生的电磁噪音,电驱动系统整体噪声降低5~15dB,为用户提供更静谧的驾驶环境。

此外值得一提的是,在二代电驱系统上电机加热电池功能下,当电池在低温下的性能较弱,电机系统通过开发特殊功能,在低温下通过优化利用电机的废热加热电池,最大能提供超4kW的加热功率(相当于4个家用电热炉),让电池始终处于最适宜的工作温度,在低温下能够获得更好的性能和续航表现。但这项功能会让电机产生额外的噪音表现,通过软件谐波控制算法,消除该工况下的噪音。

总结:

首发应用在ET7上的蔚来二代电驱系统最主要是实现了碳化硅的量产,它将于2022年一季度开始交付,蔚来实现这一目标也在行业前三的序列。从碳化硅的技术特性看确实有效提升了电驱系统的各项指标,以保证蔚来的最新三电系统仍保持较强的技术竞争实力。

而碳化硅本身不论从原材料角度还是核心技术研发角度都存在着“被卡脖子”的风险,尤其是核心模块目前仍需依赖进口,蔚来基于对碳化硅的长期看好也与对应的供应商公司签订了长期的合作协议,保证相对优先供货,目前来看这一技术路线的隐忧得到了不错的解决,我们也更期待早日体验到ET7的实际性能表现。

5、深度:全向解读福特领界EV电动汽车技术亮点

2019年8月,江铃福特领界EV正式上市了,作为福特品牌在新能源汽车市场投放的第一台新能源汽车,新车共推出两款车型,补贴后售价区间为18.28-20.68万元。作为合资品牌的电动SUV,福特领界EV的车身尺寸为4570*1936*1674mm,轴距达到了2716mm的电动SUV,在细分车型中并无任何对手的存在。

领界EV的外观内装设计调性延续了燃油版的风格,车辆前部依旧采用了目前福特六边形进气格栅的家族式语言风格,不过EV版本采用的是全封闭的中网。车身侧面线条很具有冲击力,并且福特领界EV车型专门匹配了18寸低风阻的铝合金轮毂,用来降低电耗。

内装最抢眼的应该是新能源汽车比较热衷的旋钮式换挡装置,整体设计和燃油版车型差别不大,两块液晶屏幕构成了福特领界EV智能互联系统,能够显示非常详细的数据信息。

与“造车新势力”喜欢弄一块巨大尺寸的触摸屏并取消尽可能多的物理按键不同,福特领界EV在设定合适尺寸的显示屏幕同时,保留了使用频率最多的空调、音响、自动泊车、能量回收以及“HOME”按键,便于驾驶员行驶中安全、快速且准确的操控。

在驾驶员用多功能显示屏中,可以进行多种风格的调节。无论哪种风格,都具备显示能量输出/回收、车速、电池SOC、电动机转速、能量回收级别、驾驶模式以及电压和电流输出状态等较为重要的行车信息。

其中,掌握好驾驶模式(ECO/SPORT)、能量回收级别(1、2、3)、驱动电机转速(表显0-15000转/分,实际最高转速12000转/分)等数据之间的关联,有诸如提高行车效率降低百公里综合电耗。

另外通过手机互联App,车主还可以在手机端对车辆进行定位、远程控制空调、检查剩余电量、查看剩余充电时间、查找附近充电桩、远程查看并控制充电情况。

在福特领界EV的中央显示屏的一级目录中,采用横向”滑屏“的动作展开二级子目录,可以对正副驾驶员座椅进行加热控制,直接调节空调系统出风模式、温度和风量,并直接进入”全车影像“二级目录。

既可以在中央显示屏的一级目录中选择虚拟的“快捷键”进入“全车影像”二级目录,也可以在切入R挡时自动调取。根据实时车辆位置和周边障碍物的距离,可以显示车头或车尾向前的3D状态,也可以手动选择更直观的2D显示状态。

由于摄像头清晰度较高,无论静态还是动态显示效果都由于同级别的主流的传统车和新能源车。

在中央显示屏的诸多二级子页面中,可以获取关键的行车数据。用柱状表格和数字显示,过去的100公里的行车电耗、 实时的SOC值、续航里程和总行驶里程。在同一二级页面的车辆信息显示系统中,可以读取车辆胎压状态、行驶模式等信息。

福特领界EV在智能驾驶和互联系统方面配置也比较齐全。领界EV搭载前碰撞预警、泊车辅助系统、盲点监测、车道偏离预警、智能远光灯控制及交通标志识别等驾驶辅助功能,并配备飞鱼车载互联系统。

福特领界EV在底部装配了一组几乎完全“镶嵌”进车身焊接的动力电池总成,因此牺牲了一定车内的空间。然而通过笔者的实测,整体空间舒适性还是不错,特别是全景天窗起到了一定的帮助。福特领界EV的轴距为2716mm,使得后排乘客的腿部空间有着较为充裕的表现。遗憾的是后排座椅稍微偏短,并且中间有一定幅度隆起。

上图为福特领界EV底部特写(从车尾向车头方向拍摄)1。带有副车架的多连杆独立悬架(转向节采用铝合金材质),中置的动力电池被塑料护板“立体”包裹。

上图为福特领界EV底部特写(从车头向车尾方向拍摄)2。前副车架及散热器下护板呈圆弧过渡,与中置的动力电池总成下护板“无缝连接”,具备倒流降低风阻的功能。

在随后的操控和续航测试中,外部温度处于8-18摄氏度。以10摄氏度为分界点,低于10摄氏度开启驾驶舱空调制暖系统(24摄氏度、2挡出风量)反之则关闭。以满电状态出发,选取高速公路、城市快速路、城区联络线以及拥堵路况和爬坡的盘山道。

在城市工况测试中,福特领界EV设定为ECO状态(黄色箭头)、能量回收设定1级(红色箭头)、开启驾驶舱空调制热模式、车速保持在60-70公里/小时,驱动电机转速维持在约3000转/分。

备注:由于在行驶中胎压监测系统提示,左后轮压力有些高,黄色警示灯在组合仪表常亮

在多弯道和坡道的山路,福特领界EV设定为SPORT状态,能量回收设定1级、关闭驾驶舱空调制热模式、驱动电机扭矩输出成最大状态,完成超越前车和上坡动作干脆。

本着测试车辆状态为主,续航里程为辅的状态驾驶福特领界EV,最终行驶296.3公里、续航里程为37公里。在总行驶的296.3公里的续航里程中,开启驾驶舱空调制热模式行驶里程约为70公里。比对续航里程360公里的官方设定,福特领界EV的续航表现相对相同价位的德系合资品牌车型优势显著。

上图为福特领界EV动力舱细节特写1(护板拆卸后的状态)。

蓝色箭头:OBC控制模块

红色箭头:DCDC+PDU“2合1”高压配电系统

绿色箭头:驱动电机控制模块

黄色箭头:铝合金悬置

近距离目测,福特领界EV电驱动系统采用分散式布局,DCDC和PDU进行了“2合1”总成华、单独设定的OBC模块由FOMOCO即福特汽车提供(疑似借用蒙迪欧PHEV相同分系统)、最大输出功率120千瓦的驱动电机由博格华纳提供。承载OBC控制模块、驱动电机控制模块和DCDC+PDU“2合1”控制总成的托架及悬置,最大程度的采用多种工艺加工而成的铝合金材质,用来换取更好的轻量化设定。

上图为福特领界EV动力舱细节特写2(护板拆卸后的状态)。

黄色箭头:驾驶舱空调制热系统循环管路补液壶(45kPa)

绿色箭头:动力电池液态热管理循环系统的补液壶(45kPa)

黄色箭头:驱动电机、电机控制系统、OBC和DCDC+PDU“2合1”控制总成共用的循环管路补液壶(45kPa)

绿色区域:驾驶舱空调制热系统控制模块(PTC-1)

蓝色区域:动力电池液态热管理系统的低温预热控制模块(PTC-2)

福特领界EV具备完整的动力电池液态热管理系统,将低温预热和高温散热循环管路分开设定,并且将低温预热温度需求不同的驾驶舱控制制热系统和电池低温预热系统,由2组不同功率的PTC模块控制。

在副驾驶员一侧的防火墙,设定了1组用于动力电池高温散热的水冷板控制模块(蓝色箭头)。在这组可以进行‘冷交换’的控制模块,一端用于动力电池循环出来的冷却液导入“热量”(绿色箭头);一端用于电动压缩机循环出来的制冷剂导入“冷量”(黄色箭头),进过冷却后的冷却液再循环如动力电池为电芯进行高温散热伺服。

需要注意的是在整套防火墙,都铺设了隔热、防火的保温材料。这是笔者首次见到包括国产品牌与合资品牌车型,首次应用这种降低能耗的功能。

被铝合金托架支撑、设定在OBC、DCDC+PDU“2合1”控制模组下端,根据热功耗效率又花了PTU-2(红色箭头)和PTU-1(绿色箭头)布放顺序。

上图为在开启驾驶舱空调制热模式后,PTC-1模组加热冷却液使得补液壶内表面温度升高至22.摄氏度;动力电池液态热管理循环管路补液壶表面温度处于15-18摄氏度范围。

笔者有话说:

以合资品牌身份进入到2020年中国新能源市场的福特领界EV,首要竞争对手并不是同价位的国产品牌,而是合资品牌。扣除补贴后18万元、续航360公里、完整的动力电池液态热管理系统、足够大的空间和有效的“智能驾驶”配置,与上汽通用微蓝-6技术状态相同,比续航270公里、动力电池采用被动风冷散热的大众高尔夫EV、奥迪Q2-eTron更具竞争优势。

当然,在与其他一些品牌服务上门不同的地方,福特领界EV上市时发布了最多包含7大权益的大管家服务包,其中售价最高的臻享版服务包提供了不限次数代客充电、不限电量免费充电、不限次数免费取送车、1次免费保养、7天免费代步车、不限次数免费道路救援、24G免费流量,能够尽可能的提高消费者用车的便利性和舒适性。

文/新能源情报分析网宋 

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。


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