博格華納繼eDM電驅(qū)動模塊實現(xiàn)量產(chǎn)后,順勢推出適用于純電力驅(qū)動和P4混動的(iDM,integrated Drive Module)全集成電驅(qū)動解決方案。
博格華納iDM電驅(qū)動模塊是汽車產(chǎn)業(yè)電氣化進程的關(guān)鍵驅(qū)動引擎之一,充分展現(xiàn)了博格華納的全方位實力——未來解決方案的開發(fā)、與全球汽車制造商的緊密合作以及對客戶需求的深刻理解。
減少排放并提供更清潔的出行解決方案是OEM和供應(yīng)商面臨的主要挑戰(zhàn)。博格華納緊湊、輕質(zhì)、高效的iDM產(chǎn)品幫助電動汽車降低能耗,以同樣的電池行駛更長的距離。這種先進的多合一電驅(qū)動系統(tǒng)解決方案也具有優(yōu)異的NVH性能,能夠滿足前沿的電動汽車和混合動力汽車傳動要求,幫助OEM設(shè)計強勁、清潔、高效的汽車。
iDM系列產(chǎn)品擁有高集成度、高效率和輕量化的優(yōu)異特性,提供三種型號——iDM200 和iDM220,可根據(jù)設(shè)計架構(gòu)和不同應(yīng)用,輕松集成于乘用車和輕型商用車的前軸或后軸上。除純電動汽車外,iDM也適用于P4混合動力汽車,即電機位于前輪驅(qū)動車輛的后軸上。
iDM系列產(chǎn)品的主要優(yōu)勢在于其可擴展和模塊化的架構(gòu),且支持各種齒輪速比和電機尺寸。iDM的工作電壓為220-480V直流電壓(VDC),根據(jù)客戶的不同的整車電壓平臺,該系列產(chǎn)品可提供高達160kW的峰值功率和3800N.m的峰值扭矩。這一先進電驅(qū)動產(chǎn)品可確保電機平穩(wěn)安靜地運行,而其發(fā)卡式扁線定子繞組電機技術(shù)提供卓越的性能表現(xiàn)和出色的噪聲、振動與聲振粗糙度。
到2025年之前,博格華納的iDM電驅(qū)動系統(tǒng)還將提供峰值功率達到300kW、峰值扭矩達到4500N.m的產(chǎn)品。
值得一提的是,iDM模塊中使用的所有組件均為博格華納全自主研發(fā)的成熟技術(shù),且都可作為高集成模塊或獨立新能源汽車驅(qū)動系統(tǒng)解決方案。此外,該產(chǎn)品支持整車平臺各類軟件功能需求,并提供支持車輛動態(tài)和能源管理的高級版本控制器。其軟件架構(gòu)符合當前市場需求,易集成于AUTOSAR等通用平臺,可滿足ASIL D安全等級需求。
為應(yīng)對現(xiàn)代車輛系統(tǒng)中不斷增加的數(shù)據(jù)交換需求,博格華納的先進控制器還可與CAN,CAN FD總線和flexray配合使用。
iDM電驅(qū)動系統(tǒng)主要由八個模塊構(gòu)成:高性能電機、傳動系統(tǒng)冷卻模塊、電機控制模塊、信號連接接口、高壓電源接口、傳動軸接口以及駐車鎖死系統(tǒng)。
iDM的核心組件——永磁同步電機、高性能電子控制模塊和高效減速機構(gòu)集成在一起,盡最大可能縮減布局空間,方便整車廠在整車上布置。
博格華納iDM的三大主要模塊:
(1)高速電機:博格華納的iDM系統(tǒng)中的電機是最高轉(zhuǎn)速16000 rpm的永磁同步電機。可以支持更高速比從而提升輪端扭矩輸出,減小電機尺寸。該電機也采用發(fā)卡式定子繞組技術(shù)以大幅提升電機的功率密度。
憑借該項專利技術(shù),博格華納的高速電機在噪聲、振動與聲振粗糙度等方面表現(xiàn)卓越。某德國競爭對手2019年初剛剛收購電機繞線設(shè)備供應(yīng)商,并開始汲取其繞線設(shè)備與關(guān)鍵技術(shù)。在該方面,博格華納先人一步,掌握高效電機制造的核心技術(shù)。未來電機將往體積更小,功率密度更高的方向發(fā)展。
(2)功率電子:不同于已量產(chǎn)的eDM產(chǎn)品,博格華納iDM eAxle系統(tǒng)集合了電子控制裝置。博格華納iDM eAxle電子控制裝置目前采用主流的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor) 絕緣柵雙極型晶體管技術(shù)。
(3)齒輪傳動機構(gòu):能否提供靈活的減速比以適應(yīng)各種客戶需求是考量一套電驅(qū)動系統(tǒng)的關(guān)鍵指標之一。博格華納的iDM系統(tǒng)采用固定速比,目前可為客戶提供12.5的減速比,基本覆蓋大部分客戶各種車型的動力傳輸需求。從市場情況來看,博格華納的齒輪傳動比高于平均水平。
博格華納iDM的新功能
(1)電子矢量控制系統(tǒng);
為了保證電動汽車通過彎道時的穩(wěn)定性,博格華納開發(fā)出同軸帶矢量控制電機。該系統(tǒng)可以同時控制左右軸的扭矩輸出,使得電動汽車具備燃油發(fā)動機車輛的電子穩(wěn)定程序(ESP)能力。博格華納目前的iDM以集成了開放式差速器,可以輕松實現(xiàn)電機扭矩矢量控制。為了防止車輪一側(cè)打滑(50%的扭矩),另一側(cè)失去動力(50%的扭矩不足以驅(qū)動車輛離開),博格華納還可以加裝電子差速鎖,從而在車輪一側(cè)打滑時,將打滑側(cè)扭矩設(shè)為零,賦予另一側(cè)100%扭矩,從而驅(qū)動車輛離開打滑區(qū)域。
(2)電子駐車功能:
博格華納為客戶提供可選駐車系統(tǒng)。如果客戶車輛上沒有裝配電子手剎系統(tǒng),則可選擇在iDM驅(qū)動系統(tǒng)上加裝電子駐車系統(tǒng),可以保證電動汽車在斜坡上不會溜車,而且省去了電子手剎的費用。
與之相關(guān)的另一項新技術(shù)是創(chuàng)新扭矩矢量雙離合器系統(tǒng)。該系統(tǒng)僅用一臺電機即可取代電動汽車上常見的傳統(tǒng)雙電機驅(qū)動系統(tǒng)。同樣具備結(jié)構(gòu)緊湊的特征。
這套扭矩矢量系統(tǒng)可以改變分配到每個車輪上的扭矩,從而實現(xiàn)全輪驅(qū)動,該解決方案擁有廣泛的適應(yīng)性。
為取代電驅(qū)動傳動系統(tǒng)上的傳統(tǒng)差速器,該裝置配有兩個離合器,一個內(nèi)離合器和一個外離合器。傳統(tǒng)扭矩矢量分配系統(tǒng)需要兩個后電動機,這種方案昂貴且笨重,而博格華納的技術(shù)在降低動力傳動系統(tǒng)重量和空間占用的同時,也能幫助提升車輛總體效率。
該系統(tǒng)總重量約21公斤,每個離合器具有 2600 Nm 的扭矩承受能力,此外還具有在不需要全輪驅(qū)動時斷開后橋的功能,從而使車輛進入前輪驅(qū)動模式,以減少電動汽車的能耗,增加續(xù)航里程。
博格華納iDM的軟件功能
(1)博格華納的iDM支持各類軟件功能,并提供支持車輛動態(tài)和能源管理的高級版本。其軟件架構(gòu)符合當前市場需求,易集成于AUTOSAR等通用平臺,可實現(xiàn)ASIL D等安全方面的性能。
(2)為滿足現(xiàn)代車輛系統(tǒng)中不斷增加的數(shù)據(jù)交換需求,博格華納的先進電力電子設(shè)備還可與CAN或CAN FD總線配合使用。
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原文標題:博格華納丨集成式電驅(qū)動模塊iDM
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