电驱动桥技术及技术路线
电驱动桥技术及技术路线
电驱动桥开发主要内容简介电驱动桥技术背景电驱动桥技术路线目录电驱动桥解决方案总结•欧洲《欧盟2020年战略创新计划》•2030年机动车零排放登记,英国法国2040年禁售汽柴油车,美国《新能源汽车战略规划蓝国际形势德国年机动车零排放登记英国法国年禁售汽柴油车美国《新能源汽车战略规划蓝图》、零排放、碳配额,日本《日本汽车战略2014》•·····•国家“863”、“973”计划及“十一五”“十二五”规划等重大科技项目列为重点领域并给与经费支持。
•中国《中国制造2025》、“节能与新能源汽车技术路线图“,规划产销2020年210万辆,2025年万辆万辆国内形势525万辆,2030年1520万辆。
•“汽车产业中长期发展规划”,明确新能源汽车销量2020年200万辆,2025年700万辆。
•碳排放积分交易政策实施、双积分政策实施财政补贴•国家四部委下发新能源汽车推广补贴方案,明确中央对各类新能源汽车提供财政补贴,加快推动新能源汽车产业化进程。
企业战略•电驱动桥作为未来电新能源动力总成的发展方向,是各大企业重点争夺的制高点。
驱动电机系统生产传动产业链企业驱动电机相关研发控制器生产制造能电驱桥相关研发能力电驱桥生产制造能力电驱桥市场能力驱动电机设计力驱动电机自动化生电驱桥市场新能源乘用车市场驱动电机及控制器集成能力变速箱生产企业新能源乘用车驱动电机控制器设计及系统集成产线电机控制器装配线新能源公交市场VCU 技术车桥生产企业新能源物流车驱动电机系统测试台架电机控制器检测设备新能源轻型载货市场整车标定能力铸锻企业新能源客车新能源重型载货市场新能源汽车及零部件各类测试台架设备齿轮加工企业新能源专用车新能源特种车方案切实可行●电驱桥项目应结合实际技术水平和工艺实力,兼顾乘用车和商用车用电驱动桥的需求及各类别新能源车辆电驱桥的通用性方案原则明确目源车辆电驱桥的通用性。
一种后驱主动转向电驱桥的制作方法
一种后驱主动转向电驱桥的制作方法背景随着人们生活水平的不断提高,汽车已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
在汽车制造领域,各种新技术不断涌现,其中电驱动技术的应用越来越广泛。
电驱动技术有许多优点:低噪音、低能耗、高效率等等。
但在许多场合下,仅靠电驱动还不能满足要求,还需通过主动转向等技术来进一步提升汽车的性能。
本文将介绍一种后驱主动转向电驱桥的制作方法。
概述所谓后驱主动转向电驱桥,就是一种能够通过电驱动实现后轮主动转向的汽车驱动系统。
它包括电动机、转向器、传动轴、差速器等几个主要部件。
其中,电动机负责提供动力,转向器负责控制后轮的转向,传动轴将电动机的动力传输到差速器,而差速器则将动力分配到左右的轮胎上。
该系统采用了电动机驱动后轮主动转向的方式,能够大大提高汽车的操控性和稳定性。
同时,它的电驱技术也能够大大提高能源利用效率,降低污染排放等问题。
制作方法下面将介绍如何制作一种后驱主动转向电驱桥。
制作前需要准备以下五个主要部件:电动机电动机是整个系统的核心部件之一。
它需要足够的输出功率来驱动汽车,并且要尽可能小巧轻便,以方便安装在车辆中。
目前市面上有许多种电动机,包括直流电机、交流电机、永磁电机等等。
根据不同的需求,可以选择不同种类的电动机来应用在这个系统中。
转向器转向器是控制后轮转向的核心部件之一。
它包括了转向电机、传感器等几个主要部分,可以通过控制电机的输出来实现对后轮的转向。
在选择转向器时,需要考虑其转向控制精度、转向速度、紧凑度等因素。
传动轴传动轴用于将电动机的输出动力传输到差速器上。
它需要耐磨损、耐高温、耐重载等特性,以满足汽车运行的各种要求。
差速器差速器是整个系统中的关键部件之一。
它能够将动力分配到左右的轮胎上,以实现汽车的前进。
不同差速器的结构和性能也会影响整个系统的效果。
内部控制器内部控制器是该系统中的一个关键部件,用于控制整个系统的操作。
它需要能够实现对电动机、转向器、传动轴、差速器等各个部件的控制,同时需要安装在车辆的适当位置。
2024年新能源商用车驱动方案及电驱动桥的应用
2024年新能源商用车驱动方案及电驱动桥的应用随着全球对环境保护的要求越来越高,新能源商用车的发展变得越来越重要。
2024年,我们预计新能源商用车的驱动方案将会继续向电动化方向发展,并采用电驱动桥技术来提升车辆的性能和效率。
首先,电动化将成为主流。
目前,纯电动、插电式混合动力和燃料电池三种电动驱动方式已经成为商用车领域的主要选择。
相比传统的燃油车辆,电动商用车具有零排放、低噪音和高效能的优势。
2024年,我们预计纯电动车辆将占据新能源商用车市场的主导地位,插电式混合动力和燃料电池车辆将逐渐增加。
其次,电驱动桥技术将被广泛应用。
电驱动桥是指将电动机与行车桥集成在一起,通过电动机直接驱动车轮的技术。
相比于传统的传动轴驱动方式,电驱动桥能够减少部件数量和传动损耗,提高车辆的能效和性能。
2024年,电驱动桥技术将在新能源商用车中得到广泛应用,尤其是重型商用车领域。
此外,蓄电池技术的进步将推动电动商用车的发展。
蓄电池是电动车辆的重要组成部分,其性能直接影响着车辆的续航里程和充电速度。
2024年,我们预计蓄电池技术将继续进步,实现更高的能量密度和更快的充电速度,从而提升新能源商用车的续航里程和使用便利性。
最后,智能化技术将成为新能源商用车的重要特征。
随着人工智能和互联网技术的快速发展,智能化技术在商用车领域的应用也越来越广泛。
智能化技术不仅可以提升车辆的驾驶安全性和舒适性,还可以实现车辆的自动驾驶和远程监控等功能。
2024年,我们预计智能化技术将在新能源商用车中得到广泛应用,为用户提供更加便捷和智能的出行体验。
总之,2024年新能源商用车将以电动化为主导趋势,并广泛采用电驱动桥技术来提升性能和效率。
蓄电池技术的进步和智能化技术的应用将进一步推动新能源商用车的发展。
相信在不久的将来,新能源商用车将成为商业运输领域的主流选择,为我们的交通出行带来更加环保和可持续的未来。
车界技术篇:混动p34-48v电驱动桥系统方案技术详解(干货)
车界技术篇:混动P34-48v电驱动桥系统方案技术详解(干货)!《车界同仁馆》整理,资料主要来源舍弗勒技术论文【车界导读】日益严苛的汽车排放、油耗法规给整车厂家提出越来越高的技术要求,传动动力总成挖掘和优化空间有限,而搭载额外的锂离子电池、高压功率电子和引入高压混合动力车所要求的安全技术会产生高昂的费用,而48V系统可以避免高电压系统的高成本以及12V电源的功率限制,本文以舍弗勒产品为例,详细解读P4电桥四驱技术方案。
1. 系统及应用简介:大型城市的广泛分布以及典型的城市工况,如城市中较短的行驶距离、频繁的起停过程、较低的行驶速度、以及频繁的加减速过程等,非常适合电驱动技术的应用。
然而,纯电动汽车的产业化还需要一段时间。
传统动力总成的混动化可视为一种过渡技术。
目前混合动力汽车已经可以达到排放低于100克二氧化碳/公里。
高功率的电机加上一个小型化的内燃机能实现的行驶里程与搭载传统动力总成的车辆相当。
其所需的电功率是由具有高达600伏工作电压的系统提供,电能通常由几千瓦时(度)电量的锂离子电池提供。
但是,锂离子电池、高压功率电子和所需的安全技术相对于传统的动力总成会产生高昂的额外成本。
舍弗勒开发的峰值功率为12千瓦的48V电桥提供了一种高性价比的混动化方案,它包括一个电机、两级行星齿轮以及一个电子机械式换档机构。
电机的功率电子和换档执行器被集成在电驱动桥中。
两档变速箱可以在一档实现车辆纯电起步到20公里/小时。
除了用在频繁起停的路况,纯电行驶也可用于部分自动驾驶操作,如泊车。
在二档,助力和能量回收可以在很宽的车速范围内实现。
根据不同的车型,电动巡航(车速恒定)速度可以最高达到约70公里/小时。
搭载一个电机和两档变速箱的舍弗勒48V电桥可以实现高达15%的节油率。
2. 48V 电桥系统的功能和优点48V系统可避免高电压系统带来的高成本以及12伏电源的功率限制。
相比于高压系统,48V系统所需要的电气和电子部件的成本要低得多,并且电池可设计具有更小的容量。
新能源商用汽车电驱动桥技术路线
1 2 3 4 5 6 7 89 101、车桥概述发动机、变速箱和车桥是卡车的三大动力核心总成,三者中车桥虽不像发动机和变速箱一样常被人们提及,但却在汽车动力传输的过程中发挥着纽带的作用,对整车的行驶的动力性和稳定性有着举足轻重的作用。
重卡车桥作为重卡4大总成(驾驶室、发动机、变速器、车桥)之一,其行业和技术发展水平在一定程度上关乎着重卡行业的发展。
2、车桥的基本功能车桥的功能就是传递车架(或承载式车身)与车轮之间各方向作用力及其力矩,其对汽车的动力性,稳定性,承载能力等性能有着重要的影响。
A、将万向传动装置传来的发动机转矩通过主减速胎、差速器、半轴等传到驱动车轮,实现降低转速、增大转矩;B、通过主减速器圆锥齿轮副改变转矩的传递方向;C、通过差速器实现两侧车轮差速作用,保证内、外侧车轮以不同转速转向。
D、通过主减速器齿轮的传动,降低转速,增大转矩;E、通过桥壳和车轮,实现承载及传力作用。
3、车桥分类中央单级减速驱动桥是驱动桥结构中最为简单的一种,是驱动桥的基本形式,在载重汽车中占主导地位。
一般在主传动比小于6的情况下,应尽量采用中央单级减速驱动桥。
目前的中央单级减速器趋于采用双曲线螺旋伞齿轮,主动小齿轮采用骑马式支承,有差速锁装置供选用。
▲奔驰单级减速桥▲奔驰单级减速桥中央双级驱动桥中央双级驱动桥主要有2种类型:一类如伊顿系列产品,事先就在单级减速器中预留好空间,当要求增大牵引力与速比时,可装入圆柱行星齿轮减速机构,将原中央单级改成中央双级驱动桥,这种改制”三化”程度高,桥壳、主减速器等均可使用。
盆齿轮直径不变。
▲伊顿中央双级减速桥实物▲伊顿中央双级减速桥实物▲伊顿中央双级减速器宣传图册▲伊顿中央双级减速器爆炸图另一类如洛克威尔系列产品,当要增大牵引力与速比时,需要改制第一级伞齿轮后,再装入第二级圆柱直齿轮或斜齿轮,变成要求的中央双级驱动桥,这时桥壳可通用,主减速器不通用,盆齿轮有2个规格。
由于上述中央双级减速桥均是在中央单级桥的速比超出一定数值或牵引总质量较大时,作为系列产品而派生出来的一种型号,它们很难变型为前驱动桥,使用受到一定限制;因此,综合来说,双级减速桥一般均不作为一种基本型驱动桥来发展,而是作为某一特殊考虑而派生出来的驱动桥存在。
浅谈电驱动桥关键技术分析
浅谈电驱动桥关键技术分析摘要:电动驱桥是一种通过电力驱动车辆运行的技术,包括电机、减速器、差速器和控制系统等多个部件。
其主要原理是将电能转换为机械能,从而驱动车轮旋转产生动力,实现车辆的运行。
具体来说,电动驱桥解决了传统车辆对内燃机依赖的问题,使得车辆更加节能环保,并且可以提供更加平稳、高效的驾驶体验。
这些技术不仅可以提高电动驱桥的效率,还可以优化整个车辆的使用性能,更好地满足现代人对于汽车的需求。
关键词:电驱动桥;关键技术随着全球节能环保意识的不断提高,电动汽车逐渐成为未来汽车市场的重要发展方向。
而电动汽车的核心技术之一就是电动驱桥技术,它对汽车的性能、效率和稳定性产生着至关重要的影响。
传统的汽车使用内燃机作为驱动力源,这种驱动方式不仅造成了严重的环境污染,而且也存在着能源浪费的问题。
相比之下,电动驱桥技术无污染、高效节能,可以有效地解决上述问题。
此外,电动驱桥技术还具有响应快、加速平稳和大幅降低噪声等优势,受到越来越多消费者的青睐。
一、电驱动桥技术优点分析随着科技的不断发展和创新,电动驱桥技术不断地提高,其在车辆性能、经济性和噪音方面都取得了显著的进展。
与此同时,由于电动驱桥技术的重要性,各汽车制造商都在不断投入研发资金,使得电动驱桥技术不断创新、完善和普及化[1]。
1.电动驱桥技术采用电能作为驱动力源,其车辆的尾气排放为零,对环境污染极小。
这对于改善城市空气质量、减少温室气体等方面都具有重要意义。
2.相较于传统的内燃机发动机,电动驱桥技术在能量转化和利用效率上更高,能够大幅降低能源浪费,从而达到节能环保的目的[3]。
3.由于电动驱动系统具有高扭矩输出、零时滞等特性,在加速过程中响应速度快,加速平稳,驾驶起来感受舒适。
尤其是在城市道路的行车场景中,具有非常好的优势。
二、电驱动桥关键技术电驱动桥是一种采用电机作为动力源的汽车传动装置,它主要由电机、减速器、差速器和轮边减震器等部件组成。
与传统的机械传动桥相比,电驱动桥具有响应速度快、运行效率高、能耗低、维护成本低等优点,因此被越来越多的汽车制造商所采用。
电驱桥结构及发展趋势
1.电驱桥分类及概述项目后置后驱半轴输出中央驱动系统同轴/平行轴电驱桥图片开发方案电机与减速机集成一体,通过悬置支架布置在后轴,通过双半轴进行动力传输。
驱动电机与变速箱集成,替代原车发动机和变速箱,发挥电机的高速优势。
电机与传统驱动桥进行集成,电机经减速增扭后直接驱动车轮。
厂商北汽新能源、一汽吉林轻型汽车厂采埃孚、吉凯恩、易佳斯采埃孚、东风德纳、汉德车桥特点系统效率低;开发成本高和制造成本高;占用空间大,动力电池包布置困难;整车NVH效果好;重量大。
系统效率低;开发难度小和制造成本低;占用空间大,动力电池包布置困难;系统重量与前者持平节省传动轴、悬置支架等零部件,重量小,装车成本低;传动效率高;占用空间小,便于动力电池包布置;NVH效果差;簧下重量大且偏置,不利于整车操控性。
项目轮边电机桥轮毂电动桥图片开发方案电机与减速器、传统驱动桥高度集成,释放下底板空间,取消传动轴,有利于整车布置。
轮毂电机与驱动桥进行高度集成,电机直接驱动车轮进行动力传输,是未来驱动的发展方向。
厂商采埃孚、比亚迪、长江新能源、美驰荷兰e-Traction公司、湖北泰特特点适合纯电动公交车采用;传动效率高;占用空间小,便于动力电池包布置;簧下重量大,不利于整车操控性。
传动效率最高;体积小,重量轻,能耗低;制动能量回收效率接近100%;因为电机外径尺寸偏大,目前只适用于电动客车和大型卡车应用。
2.电驱桥构型解析目前平行轴电驱桥在乘用车应用最广泛;直驱(带减速器)方案较多地被轻卡采用;轮边电驱桥由于技术难度较高,采用不多;轮毂电机尚未商用化。
2.1半轴电驱桥电机EM变速器Gbox电机控制器INV多合一总成直流变换器DC/DC充电机OBC高压分线盒HV-Box整车控制器VCU连接件:电机、电控端子直连,取消三相线 电机、电控水道直连,取消水管 电机转子轴和减速器输入轴共用 电机壳体和减速器壳体共用FEV同轴电驱桥雪佛兰Blot同轴电驱系统麦格纳同轴电驱桥GKN两挡同轴电驱桥独立悬挂电驱桥,有效减轻簧下质量、提高车辆乘坐舒适性缺点是成本较高、承载能力有限由乘用车半轴式电驱桥采取“拿来主义”,辅以偏心支撑梁(桥),组成轻型商用车电驱桥。
博世电驱动桥技术
博世电驱动桥技术作者:来源:《汽车博览》2019年第07期目前,市场上对电动汽车的需求正在不断增加。
然而,大多数消费者仍然会觉得现在的电动汽车价格偏高,或者续航里程不足。
而另一方面,汽车制造商却不得不承担开发新驱动系统的巨额费用。
但是,为了达到欧盟的二氧化碳排放标准,制造商必须提供各种尺寸和不同价格档次的电动汽车;因为只有这样,才能够满足不同需求的用户。
目前,针对所有品牌的汽车,欧洲每辆车的二氧化碳排放量平均为131克/公里,但是截止到2021年,二氧化碳排放量必须降至95克/公里。
即使是特别省油的燃油发动机车型,也无法达到这一目标。
出于这个原因,博世开发了一种多功能驱动系统,将电动汽车三个最重要的组件,也就是电机、电机功率控制逆变器和变速箱安装在同一个外壳中。
这种电驱动桥是新能源车型、特别是紧凑型纯电动车型或者电动四驱新能源车型的关键部件。
在生产过程中,模块内部集成的大功率交流驱动母线进一步降低了线缆成本。
正是由于這种高度标准化,博世大大降低了开发成本。
每个汽车制造商都可以使用这些成品组件来组装自己的电驱动桥。
顺便提一下,这种电驱动桥并非博世独有的理念,而是一种未来的行业趋势。
然而,与许多竞争对手相比,博世的这个模块也适合安装在那些动力稍弱、价格更便宜的电动汽车上。
这种平台化设计,使博世能够开发出不同功率的产品,并适配于不同车型。
博世电驱动桥的输出功率从50千瓦到300千瓦,不仅可以驱动普通轿车,还可以用于驱动超级跑车或SUV,甚至在重达7.5吨的商用车上也可以考虑使用这种电驱动桥。
由于这种电驱动桥比传统的电驱动装置体积减小了20%以上,因此可根据车型需要安装在前桥或后桥上。
此外,它也适用于搭载了内燃机的混合动力车型。
因此,可以通过安装在后部的电驱动桥,将传统的前轮驱动车型改装成插电式混合动力车型,而无需对整个汽车进行重新设计。
通过这种方式,汽车制造商就可以在搭载自动变速箱的车型的基础上,生产出相应的插电式混合动力车型,但是,这需要在车身上为安装电池留下相应的安装空间。
乘用车同轴电驱基础技术分析
乘⽤车同轴电驱基础技术分析随着新能源电动汽车市场逐渐发展,关于电动汽车电驱动系统的研究逐渐深⼊,⼩型化、轻量化、集成化成为电驱动系统的发展趋势,即通过将驱动电机、逆变器,减速器三个部件⼀体化、集成化,可以实现轻量化、⾼效、⼩型化,以减少连接件、去除冗余件、降低成本、提⾼效率,在⼀定程度上解放空间、体积上的⼤幅减少更能⽀持新能源车型紧凑的动⼒布局,更加有利于整车布置。
经过⼀段时间的发展,同轴式电驱动桥因其结构紧凑、电驱桥外形尺⼨更加规整、便于整车空间布置受到主机⼚及零部件⼚⼴泛关注,投⼊⼤量资源进⾏匹配和开发,市场上同轴电驱桥的车型也逐渐多起来了,下⾯以⼏款有代表性的同轴式电驱桥为例进⾏介绍。
⼀、GKN同轴电驱动桥GKN同轴电驱动桥可轻松集成运⽤到不同车型平台中,除适⽤城市多功能车、豪华插电式混合动⼒SUV以及全电动超级跑车外,它还可轻松适⽤于前轮驱动、后轮驱动或全轮驱动的系统应⽤。
经过三代迭代eTwinsterX配备两个档位,两速变速机构也为减⼩电机尺⼨带来了帮助,同时也瞄准了⼤型传统OEM对在效率和能耗⽅⾯的巨⼤压⼒,另外同轴布置、扭矩⽮量分配也符合其⾼端产品的定位。
1、GKN单挡同轴电驱动桥▲GKN单挡同轴电驱动桥▲GKN单挡同轴电驱动桥剖⾯图GKN单挡同轴电驱桥只有⼀个挡位,这为车辆的运⾏带来了⼀些限制。
这款电驱桥电机最⾼转速为 13,000 转/分钟。
当车速到达⼤约 170 km/h 的时候,电机就已经逼近最⾼转速,⽽沃尔沃XC90 设计最⾼车速为 230 km/h。
因此,车辆必须在 170 km/h 左右时断开电机,保护其不会转速过载。
由于只有⼀个挡位,⾼车速的时候由于电机转速的限制必须将电机与驱动轴脱离,为实现此功能,在差速器的⼀侧有⼀个为了断开电机⽽为其配备的 EDD(Electronic Disconnect Differential)装置,如下图,其作⽤是断开差速器与电机间的动⼒传输。
为什么说二合一电驱动桥是商用汽车电动化的必由之路?
为什么说二合一电驱动桥是商用汽车电动化的必由之路?1、什么是三合一集成电驱系统?电动汽车三合一电驱系统技术是指将电控、电机和减速器集成为一体的技术。
汽车零部件的分布式结构向着集中式演进是汽车技术发展的一大趋势,这一现象从轮毂轴承单元的发展历程可见一斑。
分散的零部件走向集成化,一方面简化了主机厂的装配内容,降低了装配装配难度、提高了产品合格率;另一方面由于产品集成化,大规模缩减了供应商数量,节省了管理成本,并且由于多个零部件集成在供应商内部,也避免了责任纠纷和扯皮推诿现象。
随着电动汽车技术的不断演进,集成化设计将无可争辩地成为未来发展的趋势,在这一领域国内厂商也有涉及,国外厂商相对走在前列,并已在部分车型上有所应用2、拒绝电动化的车桥企业没有未来不管商用车还是乘用车,车桥都是一种纯机械产品,并且是一种并不怎么精密的机械产品,乘用车可以算是消费品,而商用车只是生产资料而已。
即使先进、精密如德国奔驰重卡后桥,国内现在仿制的产品在品质上与原装桥相比,差距确实有,但是并没有到不能用的地步,试想:花40%的钱就能达到80%的性能,何乐而不为呢?亦即传统车桥并没有在技术上建立壁垒。
并且传统车桥作为一种机械产品,其利润率是很低的,小编目测不会超过5-10%,基本处于挣辛苦钱的范畴。
但是在电驱动桥时代,由于集成了电机和电控部分,难度系数呈几何级增加,再也不是靠测绘就能仿制的了(当年内蒙一机引进奔驰技术还不是因为铁马仿制奔驰车迟迟无法达标?);这导致传统车桥厂向全面电动化转型异常艰难。
正是由于难度系数增加了,门槛高了,能做的少了,利润率也会随之大幅提升,技术壁垒会随之建立,后进入者想要追赶就愈加艰难。
对于传统车桥厂的技术工程师来说,熟悉拥有数百个零件的车桥总成至少需要3-5年时间,如果对设计开发或者工艺制造稍有研究,总要7-8年的时间才算是一个颇有经验的车桥工程师;但是这些工程师都是机械专业出身,而电机和电控专业背景的工程师,再从头去学习车桥知识也不太现实。
国内电驱桥技术专利分析
引言车桥做为汽车重要部件,起着传动、承载和制动的关键作用。
随着新能源汽车的快速发展,未来车桥将朝着轻量化、智能化和终身免维护等方向发展。
而新能源汽车车桥最有可能是一个新的爆发点,同时也将是中国车桥企业决胜全球的一大利器。
在全球化的今天,国际车桥企业纷纷视中国为最大市场,而国内车桥企业也开始布局海外市场。
这当中,知识产权布局是重中之重。
1 电驱桥技术路线目前,国内电动汽车发展技术路线主要分为三种:第一种是混合动力,即在传统燃油车上加装电力驱动,成本较高,是向新能源汽车过渡的中间产品;第二种是电动车,即在燃油车基础上,将发动机改换成电动机,依然保留传统车的复杂机械传动系统;第三种是正向研发电动汽车,即按电动汽车的结构要求进行布置和设计,全新正向自主开发。
电动商用车驱动系统是由中央电机通过传动轴,连接一个传统的后桥,传动效率差,系统构成复杂。
按照电动汽车电机的布置形式,可以将电机驱动桥分成三种技术路线:中央电机驱动桥、轮边电机驱动桥以及轮毂电机驱动桥。
中央电机驱动桥普遍用于乘用车,轮边电机驱动桥常见于客车或商用车,而轮毂电机由于设计难度较大、成本高,除军用车辆外,尚未广泛应用于电动汽车。
2 专利检索与分析专利文献作为最有价值的技术情报,格式标准、技术内容公开充分,能够及时准确的反应任一技术领域的研发趋势及技术水平。
研究国内电驱桥技术发展趋势、企业与科研机构动向,对国内相关专利进行检索与分析是最佳手段之一。
使用“电机and桥”、“轮边and电机”“轮毂and电机”B60K17、B60K7、主要关注申请人作为关键词编辑检索式进行检索,对检索结果进行去噪、标引分析。
电驱桥专利公开趋势图见图1,从图1可以看出,电驱桥技术专利从2009年开始公开,厂商开始相关技术的研发与投入,之后专利公开量逐年增加。
2018年以后每年新增公开量较大,呈逐年上升趋势。
随着新能源汽车技术的发展,进入电驱桥技术领域研发的申请人及专利申请也会越来越多。
轮边双电机驱动桥分类、功能和优缺点介绍及国内外典型产品技术参数和结构分析
轮边双电机驱动桥分类、功能和优缺点介绍及国内外典型产品技术参数和结构分析1、国内电驱动桥分类及发展技术路线分析目前国内电动汽车发展技术路线主要分为以下三种:第一种是混合动力,即在传统燃油车上加装电力驱动,成本较高,传统车向新能源汽车过渡的中间产品第二种是改装电动车,即在燃油车基础上,将发动机改换成电动机,依然保留传统车的复杂机械传动系统第三种是正向研发电动汽车,即按电动汽车的结构要求进行布置和设计,全新正向自主开发,与在传统汽车车身进行改装的电动汽车相比,结构合理性优势明显。
现在市面上大部分商用车新能源驱动系统的结构是由中央电机通过传动轴连接一个传统的后桥,传动效率差,系统构成复杂。
按照电机的布置形式,可以将电机驱动桥分成三类:轮边电机驱动桥、中央电机驱动桥以及轮毂电机驱动桥。
轮边电机驱动桥常见于客车或商用车,比如比亚迪K9和长江E-Glory(逸阁);中央电机驱动桥普遍用于乘用车,比如特斯拉的经典车型P85D;而轮毂电机由于设计难度较大,尚不能广泛应用于电动汽车。
2、什么是轮边双电机驱动桥?轮边电动机驱动通常有轮毂电动机和狭义的轮边电动机两种方式。
所谓狭义的轮边电动机方式是指每个驱动车轮由单独的电动机驱动,但是电动机不是集成在车轮内,而是通过传动装置(例如传动轴)连接到车轮。
轮边电动机方式的驱动电动机属于簧载质量范围,悬架系统隔振性能好。
但是,安装在车身上的电动汽车电机对整车总布置的影响很大,尤其是在后轴驱动的情况下。
而且,由于车身和车轮之间存在很大的变形运动,对传动轴的万向传动也具有一定的限制。
通过将传统汽车的动力系统总成高度集成为轮边电机驱动桥,用电动机、减速器机构、轮毂等部件替代发动机、离合器、变速箱、传动轴等传统汽车动力系统,能够为车辆提供足够的动力输出的同时,省略了离合器、变速器等环节,简化传动系统,提高传动效率,且整车零部件比传统燃油车减少30-40%,质量大大减轻。
此外,这种轮边电机驱动桥还能够实现汽车安全系统及底盘系统的电子化、主动化,整车的安全性和可靠性显著提高。
电驱动桥:博世BOSCH、GKN、采埃孚ZF、东风德纳
电驱动桥:博世BOSCH、GKN、采埃孚ZF、东风德纳博世BOSCH eAxle电驱动桥博世BOSCH eAxle电驱动桥产品系列按照平台设计可实现输出功率从50kW到300kW,扭矩从1000NM到6000NM不同的变型产品。
⽤以覆盖混合动⼒与纯电动车型对电驱动桥的不同需求。
产品输出功率为150kW,扭矩3800NM。
从展⽰剖⾯照⽚和左右特写可以看到左侧为⼤功率永磁同步电机。
电机上部为电机功率控制逆变器。
中间⿊⾊接插件为低压通讯控制信号接插件。
右侧橘红⾊接插件为⾼压直流母线。
从左侧的特写中可以看到电机功率控制逆变器的⼤功率交流驱动母线已被集成到电机左侧,长度⼤幅减短。
电机的右侧为变速箱(减速齿轮结构)和输出轴。
博世BOSCH电驱动桥特点:1、⾼度集成化博世BOSCH充分利⽤其完整的产品线,进⾏⾼度整合后将动⼒电机、电机功率控制逆变器和变速箱合三为⼀。
体积上的⼤幅减少更能⽀持新能源车型紧凑的动⼒布局。
2、简化冷却管路和功率驱动线缆⾼度集成的另⼀好处就是电机和逆变器的液冷冷却管路整合⽽简化了管线布置。
模块内部集成⼤功率交流驱动母线进⼀步降低了线缆成本。
3、平台化设计灵活适配不同车型如之前提到的平台化设计,使得不同功率的产品可快速开发并适配于不同车型。
如下博世BOSCH的官⽅宣传资料更清晰的说明了未来电驱动桥产品的发展趋势以及集成化的优点。
将原来独⽴的电机、变速箱和包括逆变器在内的功率电⼦模块集成到⼀个外壳当中将使得整个电驱动桥成本更低、体积更⼩和效率更⾼。
⽣产成本降低的同时,其体积将降低超过20%。
GKN电驱动桥GKN的电驱动桥就已经在沃尔沃XC90插电混动车型、宝马i8和保时捷918 hybrid混动跑车上得到了成功应⽤。
GKN新⼀代的电驱动桥甚⾄在⼩型化的基础上开始⽀持扭矩⽮量控制,来更好地提升新能源车型的运动性。
GKN汽车技术事业部总裁Moelgg介绍到:“这套全新的驱动桥实际上是利⽤了⽬前已经在售的电动驱动桥技术和扭矩⽮量分配技术,再进⾏集成⽽来,所以每项技术都经过了产品的实际检验,都很成熟稳定。
电动车驱动桥设计
电动车驱动桥设计本文将简要介绍电动车驱动桥设计的背景和重要性。
电动车驱动桥是电动车的关键组成部分之一,它承担着将电能转换为机械能的重要功能。
其设计的好坏直接影响着电动车的性能和效率。
随着环保意识的增强和对能源消耗的关注,电动车作为一种清洁、高效的交通方式,被越来越多的人所接受和关注。
因此,电动车驱动桥设计的质量和创新性变得尤为重要。
本文将对电动车驱动桥设计的背景进行分析,介绍驱动桥在电动车中的作用和影响因素,以及目前存在的问题和挑战。
通过对电动车驱动桥设计的重要性的阐述,希望能够引起更多关于电动车驱动桥设计的讨论和研究,推动电动车技术的进一步发展。
电动车驱动桥是电动车的重要组成部分,主要包括以下几个重要部分:电机:电动车驱动桥中的关键组件之一是电机。
电机是将电能转化为机械能的设备,在电动车中起到驱动车辆运动的作用。
齿轮传动:电动车驱动桥中常用的传动方式是齿轮传动。
齿轮传动通过不同大小的齿轮组合来实现不同速度和扭矩的输出。
传动比的选择对电动车的性能和效率具有重要影响。
差速器:差速器是电动车驱动桥的另一个关键部分,主要用于解决驱动车轮在转弯时的差速问题。
差速器能够让两个驱动轮以不同的速度旋转,从而保证车辆稳定性和操控性能。
轴承和传动轴:电动车驱动桥中的轴承和传动轴用于支撑和传递动力。
它们承受着来自电机输出的力和扭矩,确保电动车正常运行。
电动车驱动桥的组成部分相互配合,通过电能转化为机械能,驱动车辆前进。
电动车驱动桥的设计需要考虑到各个部件的匹配性、传动效率以及车辆的性能指标等因素。
设计电动车驱动桥时需考虑以下因素:功率需求:确定电动车所需的功率,以满足其预期性能和使用需求。
扭矩分配:确定将扭矩分配到驱动桥上的各个车轮,以实现良好的牵引力和操控性能。
齿轮比:选择适当的齿轮比,以平衡扭矩传输和速度要求。
驱动方式:选择合适的驱动方式,如前驱、后驱或全驱,以满足车辆的性能和操控需求。
轴承和齿轮材料:选择合适的轴承和齿轮材料,以确保驱动桥的耐久性和可靠性。
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电驱动桥开发主要内容简介电驱动桥技术背景电驱动桥技术路线目录电驱动桥解决方案总结•欧洲《欧盟2020年战略创新计划》•2030年机动车零排放登记,英国法国2040年禁售汽柴油车,美国《新能源汽车战略规划蓝国际形势德国年机动车零排放登记英国法国年禁售汽柴油车美国《新能源汽车战略规划蓝图》、零排放、碳配额,日本《日本汽车战略2014》•·····•国家“863”、“973”计划及“十一五”“十二五”规划等重大科技项目列为重点领域并给与经费支持。
•中国《中国制造2025》、“节能与新能源汽车技术路线图“,规划产销2020年210万辆,2025年万辆万辆国内形势525万辆,2030年1520万辆。
•“汽车产业中长期发展规划”,明确新能源汽车销量2020年200万辆,2025年700万辆。
•碳排放积分交易政策实施、双积分政策实施财政补贴•国家四部委下发新能源汽车推广补贴方案,明确中央对各类新能源汽车提供财政补贴,加快推动新能源汽车产业化进程。
企业战略•电驱动桥作为未来电新能源动力总成的发展方向,是各大企业重点争夺的制高点。
驱动电机系统生产传动产业链企业驱动电机相关研发控制器生产制造能电驱桥相关研发能力电驱桥生产制造能力电驱桥市场能力驱动电机设计力驱动电机自动化生电驱桥市场新能源乘用车市场驱动电机及控制器集成能力变速箱生产企业新能源乘用车驱动电机控制器设计及系统集成产线电机控制器装配线新能源公交市场VCU 技术车桥生产企业新能源物流车驱动电机系统测试台架电机控制器检测设备新能源轻型载货市场整车标定能力铸锻企业新能源客车新能源重型载货市场新能源汽车及零部件各类测试台架设备齿轮加工企业新能源专用车新能源特种车方案切实可行●电驱桥项目应结合实际技术水平和工艺实力,兼顾乘用车和商用车用电驱动桥的需求及各类别新能源车辆电驱桥的通用性方案原则明确目源车辆电驱桥的通用性。
●电驱桥项目开展根据实际及市场情况明确目标市场确立方案可行性产品原则应具产品集成化、通用化系列标市场目标市场,确立方案可行性。
产品原则应具备集成化、通用化、系列化和可扩展化的基本特点。
●通用化、系列化、可扩展化项目展开应在兼顾以上原则的基础上,选定某一特定市场、产品展开详细设计。
应考虑以下几点:1、电驱桥集成产品技术指标;2、驱动电机系统技术水平及可扩展性;3、电驱桥相关技术、工艺水平及可行性。
降低成本减小体提高产品可靠动力系统积重量性一体化提高系统效率提升产品性能产品模块化便于批量生产EP-Axle6-3500kg 电驱动桥外观额定载荷(kg)3500/4500轴距(mm)1396簧距(mm)850持续/峰值功率(kW)57/135持续/峰值扭矩(Nm)136/310额定/最高转速4000/12000额定最高转(r/min)传动比17.4电机合作商上海大郡EP-Axle6-4500kg 电驱动桥外观该方案电机桥一体化运用传动比较大的主减速器,电机适配上有更多选择,方案总重量较传统方案轻20%。
博格华纳eGearDrive 31-03单速比电子驱动桥具体参数重量28kg可供选择的传动比6.54、7.17、8.00、8.28、8.76、907该桥承载峰值转矩传动比828最9.07传动效率大于97%峰值额定输入扭矩300N·m 14000400Nm ,传动比8.28,最高输入转速14000r/min ,传动效率97%。
最大输入转速14000rpm 电子-机械接口法兰连接电驱动桥技术背景特斯拉、奔驰、斯堪尼亚、沃尔沃等传统商用车强企纷纷推出了电驱动桥重卡电驱动桥技术背景传统车桥中央电驱桥轮边电驱桥无论最终推动电动车产业发展的是排放法规还是轮毂电驱桥无论最终推动电动车产业发展的是排放法规,还是消费者需求,电驱动桥行业都将迎来重大变化电驱动桥技术背景电驱动桥技术路线目录电驱动桥解决方案总结电驱动桥测试台架单减速比电驱动桥中央电驱动桥轮边电驱动桥可变速电驱动桥轮毂电驱动桥中央电机驱动桥取消了变速箱和传动轴,工程上可以取消某个零部件但是其功能必须保留中央驱动桥一个零部件,但是其功能必须保留。
①变速箱和传动轴的功能一是改变传动比,使发动机在有利的工况下工作;二是在发动机旋转方向不变情况下,使汽车能倒退行驶;三是用空挡,中断动力传递,以发动机能够起动、怠速,并便于变速器换档或进行动力输出。
力输②电动机的替代变速箱的可能性分析有启停、顺转、反向转,工况区域。
这就从原理上告诉了大家,发动机系统,必须要有变速箱,电动机可以不要变速箱。
原理上逻辑通了,工程上要科学(工艺)设计,要保障电机取消变速箱,产品质量不能低于以前的产品。
中央驱动桥中央驱动桥中央驱动桥中央驱动桥EP-Axle63500kg EP-Axle64500kg 东风德纳系列g 电驱动桥东风德纳系列g 电驱动桥中央驱动桥轮边驱动电驱动桥驱动系统改变了新能源汽车过去所采用的中央电机集中驱动方式,直接由2台安装在电动汽车车桥两侧的永磁轮边电机进行驱动。
其中,永磁电机额定功率、转速、扭矩等各项技术指标优异,最高效率可达96%,电机控制器输出频率高达600Hz,提升了电动汽车运行的平稳性与舒适性轮边直驱电机或轮毂电机均属于该类。
适用于断开式车桥或门式桥,可带轮边减速。
两个轮边独立驱动,独立控制,可起到辅助行驶稳定作用。
两个轮边独立驱动独立控制可起到辅助行驶稳定作用采用轮间电子差速。
但控制复杂、成本高、轮边空间紧张,一般不布置多速换挡。
不布置多速换挡轮边驱动桥轮边驱动桥轮边驱动桥轮毂电驱动桥——TM4单位米其林wheel motor 质量kg 42额定功率kW 30峰值功率kW 60轮毂电驱动桥——米其林轮毂电驱动桥——PROTEAN ELECTRIC轮毂电驱动桥——普利司通轮毂电驱动桥——e-Traction博格华纳eGearDrive 31-03单速比电子驱动桥具体参数重量28kg 可供选择的传动比6.54、7.17、8.00、8.28、8.76、907该桥承载峰值转矩传动比828最9.07传动效率大于97%峰值额定输入扭矩300N·m14000400Nm ,传动比8.28,最高输入转速14000r/min ,传动效率97%。
最大输入转速14000rpm 电子-机械接口法兰连接EP-Axle6-3500kg 电驱动桥外观额定载荷(kg)3500/4500轴距(mm)1396簧距(mm)850持续/峰值功率(kW)57/135持续/峰值扭矩(Nm)136/310额定/最高转速4000/12000额定最高转(r/min)传动比17.4电机合作商上海大郡EP-Axle6-4500kg 电驱动桥外观该方案电机桥一体化运用传动比较大的主减速器,电机适配上有更多选择,方案总重量较传统方案轻20%。
奔驰电动重卡电驱桥奔驰电动重卡奔驰电动重卡底盘特斯拉电驱动桥特斯拉电动重卡特斯拉电动重卡底盘ZF电驱动桥ZF电驱动桥尺寸ZF电驱动桥匹配参数额定载荷(kg )5000传动形式圆柱齿轮平行传动汉德电驱动车桥最高车速(km/h )94驱动电机持续/峰值功率(kW )65/149驱动电机持续/峰值扭矩(Nm )220/455驱动桥最大输出扭矩(Nm )6100~7500驱动电机额定/最高转速(r/min )2900/8000电驱动桥技术背景电驱动桥技术路线目录电驱动桥解决方案总结目前电机水准,取消变速箱以后,电动汽车新产品箱以后电动汽车新产品的性能,与传统汽车的性能是下降的。
是,将(5-6)档变速箱换成(23)2-3变速箱。
当然,如果电机能安装到桥手上,传动轴的长度可以是0。
电驱动桥技术背景电驱动桥技术路线目录电驱动桥解决方案总结比亚迪电驱桥解决方案AxleTech电动轮边减速器电驱桥解决方案整套装置的重量只有20.2 kg且体积较小,长宽高分别为457mm、229mm、259mm,便于在有限空间内安装。
GKN吉凯恩三合一电驱系统(电控+电机+减速器)GKN电驱桥解决方案BOSCH e-axle 将3个动力系统零件:马达、电力电子及变速箱合而为一,形成精实的单一机组。
具体产品系列按照平台设计可实现输出功率从50kW 到300kW ,扭矩从1000NM 到6000NM 不同的变型产品。
用以覆盖混合动力与纯电动车型对电驱动桥的不同需求。
BOSCH电驱桥解决方案200001800016000140001000080007500600045003500 30%58573 52716 46858 41001 29286 23429 21965 17572 13179 1025029%56850 51165 45480 39795 28425 22740 21319 17055 12791 9949 568505116545480397952842522740213191705512791994928%55112 49601 44090 38579 27556 22045 20667 16534 12400 964527%53361 48025 42689 37353 26681 21344 20010 16008 12006 933826%51597 46437 41277 36118 25798 20639 19349 15479 11609 902925%49819 44837 39855 34873 24909 19928 18682 14946 11209 871824%48028 43225 38423 33620 24014 19211 18011 14408 10806 840523%46225 41603 36980 32358 23113 18490 17334 13868 10401 808922%44410 39969 35528 31087 22205 17764 16654 13323 9992 777221%42583 38325 34067 29808 21292 17033 15969 12775 9581 745220%40745 36671 32596 28522 20373 16298 15279 12224 9168 7130 407453667132596285222037316298152791222491687130 19%38896 35007 31117 27227 19448 15558 14586 11669 8752 6807 18%37037 33333 29629 25926 18518 14815 13889 11111 8333 6481 17%35167 31651 28134 24617 17584 14067 13188 10550 7913 6154 16%33289 29960 26631 23302 16644 13315 12483 9987 7490 5826 15%31401 28261 25121 21980 15700 12560 11775 9420 7065 5495 14%29504 26554 23603 20653 14752 11802 11064 8851 6638 5163 13%27600 24840 22080 19320 13800 11040 10350 8280 6210 4830 12%25688 23119 20550 17981 12844 10275 9633 7706 5780 4495 11%23769 21392 19015 16638 11884 9507 8913 7131 5348 4160 237692139219015166381188495078913713153484160 10%21843 19659 17474 15290 10922 8737 8191 6553 4915 3823 9%19912 17920 15929 13938 9956 7965 7467 5973 4480 3485 8%17975 16177 14380 12582 8987 7190 6740 5392 4044 3146 7%16033 14429 12826 11223 8016 6413 6012 4810 3607 2806 6%14087 12678 11269 9861 7043 5635 5283 4226 3170 2465 5%12137 10923 9709 8496 6068 4855 4551 3641 2731 2124。