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    蔚來ET7電驅動系統還能有多少技術優勢?

    來源:網通社原創2021-10-20 08:23

    高岳

    電動車型的技術迭代還是非??斓?,我們在蔚來新產品上真真切切的感受到了這一點。

    導語

    蔚來ET7是目前很多消費者非常關注的一款純電動轎車車型,近日,網通社受邀參加了蔚來汽車舉辦的溝通會,在會上,官方的工作人員向我們展示了ET7電動平臺電驅動系統的技術亮點以及優勢。

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    作為電動汽車的動力系統,電驅動的性能決定了整車的動力和續航表現,是各個廠家的技術研發重點,這也是蔚來自成立起便全棧自研三電系統的初衷。蔚來在電驅動系統領域一直致力于通過技術創新,來獲得效率和性能都更為出色的電驅動系統。

    電動汽車的電驅動主要由電機、減速器和控制器三部分組成,而電機種類則分為永磁同步電機和感應異步電機。而ET7的電驅動系統集成了上述的兩種電機,其前電機為180kW的永磁同步電機,而后電機使用的是300kW的異步感應電機。

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    ET7搭載的180kW前永磁同步電機,最大扭矩可達350N·m,效率最高達97.2%,控制器功率密度突破36kW/L。ET7是蔚來家族中首款采用第二代高效電驅平臺的車型,由180kW前永磁同步電機與300kW后感應異步電機組成的雙電機系統,百公里加速時間3.9s;配合150kWh固態電池可實現1,000km超長續航里程,兼顧高性能和長續航性能表現。

    說了一堆的數據,到底這套電驅系統哪里好?哪里是亮點?都用了什么黑科技?一起來看看。

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    碳化硅作為最典型的第三代寬禁帶半導體材料,具有開關速度快,關斷電壓高和耐高溫能力強等優點。利用碳化硅功率器件設計的電機控制器,能大幅提高永磁同步電機驅動系統的效率及功率密度。碳化硅器件應用于主驅,還能夠提升電動汽車的續航能力。

    考慮到碳化硅的應用對于ET7用戶體驗的提升,蔚來加快了研發和制造的腳步,計劃在2021年底實現量產,這也讓即將在2022年Q1交付的蔚來ET7,成為蔚來首款搭載碳化硅電驅動系統的車型。

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    碳化硅技術主要應用于ET7永磁電機控制器的核心電力電子器件中。這一部件的作用,是將電池的直流電轉化為電機所需的交流電。在采用了碳化硅(SiC)功率模塊后,相比傳統硅基模塊(IGBT),具有很多優點:

    更耐高溫,同等體積下最大電流能力提升30%以上;適合更寬電壓范圍工作,擴展兼容性更好。

    開關速度更快,開關時的功率損耗更小。

    并且,碳化硅模塊還使用了多目標優化的高速驅動電路設計以及多目標優化的效率控制策略。

    多目標優化的高速驅動電路設計,采用更小環路電感,更強驅動芯片,來實現更快的開關速度。

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    多目標優化的效率控制策略,變開關頻率+離散PWM方案可以大幅降低開關損耗,分別降低35%和33.3%,而調制優化策略則能有效的將系統功率提升5%~10%。這三項技術的加入,能夠全面提升電驅動效率。

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    多管齊下,最終主驅電機CLTC工況效率≧91.5%。

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    碳化硅材質的應用,以及多項的細節優化,使ET7電驅動系統整體峰值功率和峰值扭矩,相比于現有的160kW和240kW電驅動系統,分別提升了20%和23%。前永磁同步電機最大功率180kW,后異步感應電機300kW,出色的動力性能使得ET7百公里加速達到3.9s。

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    前180kW永磁同步電機控制器電流提升,并優化了電機電磁方案,來提升電機功率;減速器速比也進行了調整,從9.57到了10.48,以獲得更高的輪端扭矩。

    后300kW異步感應電機的控制器電流能力同樣進行了提升,并優化了電機電磁方案,提升了電機輸出力矩。

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    相比于160kW電驅系統,通過懸置融合控制的EDS總成模態優化、電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密、齒軸結構優化設計和控制器諧波注入與控制策略的優化,在ET7上實現了更好的NVH效果,車內綜合工況噪音進一步降低,帶來更為靜謐的駕乘體驗。

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    基于懸置融合控制的EDS總成模態優化

    EDS在開發之初,便從整車系統進行優化設計。懸置系統的動靜剛度匹配,EDS的模態map的解耦等措施的應用,確保EDS總體架構的實現NVH性能最優。

    電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密

    電機在提升性能的同時,通過電磁優化(非均勻氣隙)均衡電磁徑向力,并通過氣隙的正旋化,優化了扭矩波動,達到的最佳的NVH表現。

    齒輪的齒形齒向精密優化設計

    通過對ET7電驅動系統內部齒輪的精密加工,在大批量制造的前提下,做到了微米級別的精度控制,可以讓車輛工作時齒輪嚙合時更為緊密,提升了傳動效率,噪音也更小,可以進一步優化ET7的NVH表現。

    諧波注入算法迭代優化噪聲抖動

    迭代優化的諧波抑制算法,在計算出諧波電壓后,可以更好的對電壓使用諧波電壓進行補償,使電機工作時所產生的電磁噪音,電驅動系統整體噪聲降低5~15dB,為用戶提供更靜謐的駕駛環境。

    電機加熱電池 NVH的新挑戰:

    電池在低溫下的性能較弱,電機系統通過開發特殊功能,在低溫下通過優化利用電機的廢熱加熱電池,最大能提供超4kW的加熱功率(相當于4個家用電熱爐),讓電池始終處于最適宜的工作溫度,在低溫下能夠獲得更好的性能和續航表現。該功能的應用也為NVH帶來了新的挑戰,通過軟件諧波控制算法,消除該工況下的噪音。

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    總結:是不是覺得有太多技術名詞,看不懂?其實三個小標題就總結了這套電驅系統的大部分亮點了:“更高效”、“更性能”、“更安靜”,多余的東西我們作為消費者其實也不用過于關心,一款產品能給我們帶來更好的使用體驗就是最重要的了,關于ET7到底表現如何,還請您關注我們以后的報道。

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    文章標簽:蔚來ET7新能源責任編輯:高岳
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    蔚來ET7詢底價

    44.80-52.60萬

    品牌:蔚來

    級別:中型車

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