電動(dòng)汽車 -重卡電驅(qū)橋技術(shù)要點(diǎn)和設(shè)計(jì)方法-解放 重汽 AVL（TMC2024）

解放、重汽、AVL（1）集成式電驅(qū)橋是重卡電驅(qū)的技術(shù)趨勢，其切換速度由技術(shù)成熟度、成本、市場認(rèn)可度等綜合因素決定（2）中央電驅(qū)系統(tǒng)有其不可替代的應(yīng)用場景，配套率會(huì)減少，但不會(huì)消失，未來中央電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和集成式電驅(qū)橋會(huì)共存重卡電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢：（1）輕量化：電機(jī)功率密度/扭矩密度協(xié)調(diào)提升（2）高效率：最高效率/高效區(qū)顯著提升（3）持續(xù)功率大幅提升：商用車更關(guān)注持續(xù)功率，重型電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)持續(xù)功率向360kW以上發(fā)展（4）少擋化、無動(dòng)力中斷換擋（5）多層扁線化：提升高速工況輸出功率、提升效率、減少趨膚效應(yīng)影響，減少交流損耗，提升輸出功率及效率（6）電機(jī)油冷化：提升電機(jī)持續(xù)功率、提升電機(jī)壽命及可靠性、潤滑和冷卻高速軸承和油封，提升壽命及可靠性、冷卻轉(zhuǎn)子磁鋼，降低轉(zhuǎn)子退磁風(fēng)險(xiǎn)（7）800V平臺(tái)碳化硅逆變器：提升續(xù)駛里程或減少電池電量、整車?yán)m(xù)駛里程增加5-10%，逆變器與電驅(qū)一體化集成，節(jié)省逆變中央電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)型發(fā)展趨勢（1）2020～2021年：低速單電機(jī)+傳統(tǒng)12擋AMT（2）2022～2024年：中低速單電機(jī)+4/6擋專用AMT集成式電驅(qū)橋構(gòu)型發(fā)展趨勢：（1）構(gòu)型技術(shù)呈“斷開式橋殼+平行軸/同軸”和“整體式橋殼+平行軸”兩種型式/雙電機(jī)、重汽單/雙電機(jī)等（3）集成度、高效率、輕量化、低成本、可靠性、舒適性是主要競爭焦點(diǎn)中央雙電機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)勢雙電機(jī)電驅(qū)系統(tǒng)具有低自重、高效率、高可靠、無動(dòng)力中斷、安（1）相比于單電機(jī)構(gòu)型，高速雙電機(jī)可實(shí)現(xiàn)電機(jī)重量大幅降低，同時(shí)電機(jī)的高速化使得電機(jī)持續(xù)及峰值功率明顯提升（2）變速器雙4擋，雙電機(jī)解耦，實(shí)現(xiàn)多種工作模式，低負(fù)荷單電機(jī)驅(qū)動(dòng)提升效率；無動(dòng)力中斷換擋提升駕駛舒適性中央雙電機(jī)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的挑戰(zhàn)（1）機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)變量增多l(xiāng)最優(yōu)電驅(qū)構(gòu)型的選擇：緊湊化、高效率、輕量化、低成本、可制造性、可服務(wù)性l動(dòng)力耦合與解耦機(jī)構(gòu)l雙電機(jī)與擋位、速比的最優(yōu)匹配l潤滑及冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)l單雙電機(jī)的協(xié)調(diào)控制：效率最優(yōu)、壽命平衡l擋位切換的控制：平順性、快速l雙橋驅(qū)動(dòng)防滑控制l制動(dòng)能量回收控制l高速電機(jī)的設(shè)計(jì)：高效率、輕量化、長壽命l高速齒輪的設(shè)計(jì)l高速軸承與高速油封的匹配應(yīng)用一汽解放重卡高速高效油冷扁線電機(jī)技術(shù)基于自主開發(fā)的多目標(biāo)優(yōu)化算法，建立高性能油冷電機(jī)多目標(biāo)優(yōu)化分析模型，大幅提升開發(fā)效率，與水冷電機(jī)相比，油冷電機(jī)持一汽解放雙電機(jī)多擋位電驅(qū)控制技術(shù)（1）聚焦高效低能耗目標(biāo)，突破少擋化雙電機(jī)系統(tǒng)高效驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)l擋位規(guī)劃與雙電機(jī)扭矩動(dòng)態(tài)分配，單/雙電機(jī)8種驅(qū)動(dòng)模式，實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)最高系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)效率，CHTC工況電機(jī)綜合驅(qū)動(dòng)效率96%l雙電機(jī)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，在功能維度一電機(jī)作為另一電機(jī)的功能備份，從構(gòu)型層面提高系統(tǒng)魯棒性（2）聚焦高可靠長壽命目標(biāo)，突破雙電機(jī)長壽命動(dòng)力輸出策略l智能識(shí)別工況需求，結(jié)合逆變器結(jié)溫估算技術(shù)，規(guī)劃動(dòng)力輸出，抑制逆變器結(jié)溫上升過快，延長逆變器壽命l基于結(jié)溫、轉(zhuǎn)速及驅(qū)動(dòng)電流進(jìn)行雙電機(jī)差異累計(jì)，適時(shí)切換單/雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，保證系統(tǒng)中每個(gè)電機(jī)及對(duì)應(yīng)逆變器工作累計(jì)相當(dāng)新能源重卡驅(qū)動(dòng)型式（中國重汽）（1）中央驅(qū)動(dòng)：將原發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱的位置替換為驅(qū)動(dòng)電機(jī)和多擋變速箱，傳動(dòng)軸和后橋保持不變（2）電驅(qū)橋：將驅(qū)動(dòng)電機(jī)和變速箱集成到后橋上，節(jié)省傳動(dòng)軸等部件（1）集成化：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速箱與車橋集成，節(jié)省了傳動(dòng)軸、懸置支架等零部件，系統(tǒng)降重20-25%（2）低能耗、高效率：減少傳遞環(huán)節(jié)，傳動(dòng)效率提高2-3%（3）布置空間優(yōu)化：占用空間小，便于動(dòng)力電池包布置中國重汽電驅(qū)橋關(guān)鍵技術(shù)l合理設(shè)置主減結(jié)構(gòu)或者采用主動(dòng)潤滑，降低攪油損失l優(yōu)化油量分布，降低壓力損失l按需潤滑，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率l考慮極端工況下的冷卻潤滑需求，如高熱重載工況、電機(jī)堵轉(zhuǎn)工況等（2）整車集成熱管理l整車集成熱管理，實(shí)現(xiàn)電機(jī)、齒輪箱與空調(diào)、電池等部件能量的相互利用l優(yōu)化不同工作模式控制策略，提高整車能量利用率（3）齒輪NVH性能優(yōu)化l齒面微觀修型，改善傳動(dòng)誤差l提高齒輪加工精度，優(yōu)化靜態(tài)傳遞誤差l優(yōu)化箱體齒軸強(qiáng)度，避免模態(tài)共振