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电驱动桥:博世BOSCH、GKN、采埃孚ZF、东风德纳

 爱萨摩 2017-12-22


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。这套扭矩矢量分配电动驱动桥系统能够给新型的混合动力车带来更高的性能和驱动能力。”


GKN预期,到2025年全世界车辆的40-50%将具有一定程度的电气化特性,这其中混合动力占了很大比例。未来的十年间,汽车动力将从发动机逐渐向电动机进行过渡,目前量产混合动力车平台只能从电池获得到30%的总动力。GKN预期体积更小、功能更强大的扭矩矢量电动驱动桥可以在今后的车辆提供动力的60-70%。



GKN认为解决方案是插电式混合动力模块,让汽车具备电动全轮驱动和扭矩矢量分配。该动力传动系统结合了成熟的保时捷918 Spyder的和宝马i8的插电式混合动力车和福克斯RS上采用的Twinster扭矩分配系统技术。一个功率60kW,240Nm的GKN EVO的电动马达驱动的电动桥采用1:10的传动比。这样带有一套双离合器Twinster扭矩矢量分配系统就能为后轮分配2400Nm的强大扭矩了。


虽然竞争对手系统主要连接标准电机、逆变器和减速箱,但GKN的紧凑型模块将三者集成为一个单元。这不仅使包装和生产更简单,还有助于提高系统效率。


GKN driveline的eDrive和AWD业务的首席执行官Peter Moelgg说:“GKN公司几十年的传动系统集成经验,以及我们在eAxles上的长期投资,都是为了实现这个紧凑的eDrive系统。”“我们的技术使提供给消费者的插电式混合动力车更加简单。GKN工程师正在帮助越来越多的汽车制造商将电力推进变成令人兴奋的新型混合动力全轮驱动体验。


新模块集成了一个水冷电机和变频器与一个单速eAxle减速箱。全合一的eDrive系统甚至用一个公共汽车条代替了外部线路,以消除不必要的机械接口——这是一个行业的首要问题。其结果是一个具有较高功率密度的eDrive系统,安装起来更简单。



该系统能产生最大65kW的功率,并能提供高达2000Nm的扭矩给后轮。完整的eDrive模块只有300mm高,325mm宽,重54公斤,比同类系统轻约20mm,重量轻2.5 kg。


“汽车制造商越来越希望从供应商那里得到完整的eDrive系统,而不是从不同的公司采购不同的元素,”Moelgg说。“有经验的专业发展伙伴支持该方案,使内部团队能够将精力集中在其他挑战上。”


GKN的系统专门知识确保,尽管在逆变器、电机和变速箱的声学特征上有显著的差异,整个系统提供了平稳的,几乎无声的电动驾驶体验。



该公司自2002年以来一直在推动eAxle技术的发展,并在欧洲和日本的制造工厂生产了超过30万台。该公司被授予保时捷官方技术合作伙伴地位,以其对插入式混合动力保时捷918 Spyder程序的贡献。GKN在插入式混合动力宝马i8中推出了世界上第一个双速eAxle,并在沃尔沃XC90 T8双发动机PHEV项目上提供了eAxle。


采埃孚ZF


AVE 130可用作为所有这些类型公交车的驱动桥。两台水冷异步牵引电机位于此电动门式车桥靠近车轮的地方。其特别之处在于:电机采用非稀土元素生产,可在较高的转速下获得全部功率——每个轮边的电机最高功率达125kW,即合起来250kW,约合340马力。


东风德纳


东风德纳推出的这款电驱桥是针对GVW 6-8吨纯电动城市物流卡车、8米纯电动城市公交客车、7米纯电动旅游客车,是东风德纳耗资1000多万研发出的具有“四合一”结构特点的纯电动驱动桥。



所谓的“四合一”就是车桥集成了发动机、变速箱、传动轴、差速器功能,,节约了大量的空间,方便整车布置电池。电机、传动系统集成以后具有传动效率高、尺寸小的特点。这款车桥有15.29和11.23两个速比可以选择,这么大的速比是为了适应电动机的转速,经过特殊减速以后和普通的车桥无异。电动机最大功率为150KW,最大扭矩为635牛米,而最高转速可以达到8000转。



东风德纳推出的这款车桥集成了电动机、变速箱、传动轴、差速器等功能,相比普通传动系统减小了系统空间,可以安装更多的电池,提高续航力能。同时其特殊的设计可以适应多种工况,满足客车、轻卡等车辆的要求,在未来新能源车辆中或将大面积装配。


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