詳解新能源汽車電驅動系統模塊化開發的思路

2017-10-20 11:49:22 高工鋰電網　點擊量：評論 (0)

我國汽車保有量2億，占全球20%，銷量占全球30%，但我國千人汽車保有量僅140臺。從這個角度來看，即便中國連續八年汽車銷量世界第一，但依然屬于年輕的汽車消費市場。盡管中國汽車市場處于朝陽期，但其油耗法規卻

我國汽車保有量2億，占全球20%，銷量占全球30%，但我國千人汽車保有量僅140臺。從這個角度來看，即便中國連續八年汽車銷量世界第一，但依然屬于年輕的汽車消費市場。

盡管中國汽車市場處于朝陽期，但其油耗法規卻在不斷增加，甚至有逐步趕超歐美的趨勢。據了解，我國從2020年1月實施國6a；2023年7月實施國6b，其中北京、上海、廣州等地將提前實施國6b；此外，國6b在2023年后還需要滿足更加嚴格的RDE循環要求。

中國油耗法規預測到2020年將達到5.0L/100km，2025年達到4.0/100km。顯然，單純依賴傳統動力必然無法滿足要求，必須結合新能源技術。

事實上，隨著近幾年新能源汽車的飛速發展，其產業已經較為成熟了。預計到2028年，全球乘用車中傳統動力占比將縮減到64%，新能源車型比例將不斷提升。而新能源車型的核心就是電驅動系統。

電驅動系統開發現狀

在純電驅動系統中，電驅動是由減速器、驅動電機、電機控制器組成;而在混合動力驅動系統中，電驅動是有耦合器、驅動電機、發動機、雙電機控制器組成。

目前的混動電驅動系統主要有Add-on和DHT兩種。其中Add-on混動變速箱基于現有傳統變速箱改制開發，現有市場上已有多款產品投產，例如ZF8P70H、VWDQ400e、Getrag7HDT300;而DHT混動變速箱則是專用變速箱，電機與變速箱高度集成，且其功能主要依賴于集成的電機。如日產e-Power、本田i-MMD、豐田THS、通用EVT。

顯然，未來混合電驅動發展的重心將在DHT混動變速箱上。

日產e-Power

e-Power為雙電機串聯式混動系統，搭載應用于Note車型。該電驅動系統的特點是：(1)發動機與車輛行駛工況完全解耦，變速箱內無動力耦合裝置；(2)e-Power的電機和控制器，與LeafEV車型通用。

本田i-MMD

i-MMD系統為雙電機混聯式電驅動系統，其系統構組成為2個減速箱+2個電機+1個離合器及控制單元+駐車機構。i-MMD系統有多種工作模式，其中EV模式由電機驅動;串聯模式由電機驅動+發動機發電;并聯模式則是全部都可以運行，其狀態可以是發動機驅動，或者是發動機驅動+發電，還可以是發動機驅動+電機驅動;最后REV模式則是發動機發電。

i-MMD系統的主要特點是：(1)發動機和驅動電機通過軸套結構與中間軸同軸，且串聯在一起;(2)結構緊湊，搭載性較好。

豐田THS

THS為雙電機混聯式電驅動系統，工作模式與i-MMD系統相同。其系統構組成為1個減速箱+2個行星排+2個電機+1個離合器器及控制單元+駐車結構。

豐田THS系統的主要特點是：(1)雙行星排+雙電機結構；(2)在滿足整車性能的前提下，基于行星齒輪的固有特性可實現無極變速。

通用EVT

通用EVT為雙電機混聯式電驅動系統，工作模式與i-MMD系統相同。其系統構組成為1個減速箱+1個行星排+2個電機+2個離合器器及控制單元+駐車結構。

通用EVT的主要特點是：(1)單行星排+雙電機結構；(2)在滿足整車性能的前提下，基于行星齒輪的固有特性可實現無極變速。

電驅動系統模塊化開發思路

模塊化設計的概念在整個制造業中已經是老生常談的話題了，其在成本控制和降低開發周期上具有明顯的優勢。而電驅動系統的模塊化開發主要通過系統零部件的模塊化設計來實現。

模塊化設計的主要思路是用模塊化的電機、模塊化的整車控制器、模塊化的齒輪箱來組合成滿足整車性能要求的電驅動系統模塊。

其中電機按定子直徑可分為多個系列，通過定子長度變化調整其功率，滿足純電動和混動車型的匹配需求;電機控制分為兩個系列，分別為單電機控制器和雙電機控制器。此外，通過模塊化設計，可以使得混動變速箱與純電動減速箱公用齒輪組以及P擋鎖止機構。

最后在基于模塊化的零部件，組合成純電動驅動系統、串聯式混合動力電驅動系統混聯式混合動力電驅動系統等。