一文搞懂比亚迪八合一电驱动技术

发布时间:2024-12-01 10:41:52  
比亚迪海豹配备了比亚迪最新研发的刀片电池,整车性能和续航都与特斯拉Model 3接近。
其纯电版车型分5种,其中550公里的两个版本差异仅在于内饰。电池容量有两种,61.4度电的电压为232V~440.8V,82.5度电的电压为344V~654.6V。前者非高压,无需升压充电;后者则借助电驱升压充电。
其中四驱版本的续航里程较相同电量的两驱版本少50km。一方面,是多出来的前辅驱质量造成(约90kg);另一方面则是ASM辅驱在非工作状态下的拖曳损耗造成。

550km精英/尊贵型

700km尊贵型

700km性能版

650km四驱性能版

整备质量/kg

1885

2015

2150

0-100加速时间/s

7.5

7.2

5.9

3.8

电池容量/kWh

61.4

82.5

电驱类型

PSM八合一

PSM八合一

PSM八合一

ASM+PSM八合一

功率/kW

150

170

230

160+230

扭矩/Nm

310

330

360

310+360

最高转速/rpm

16000

16000

16000

16500/16000

同时电池布局采用和Model Y相同的CTB技术,即把电池作为车身下地板的一部分,座椅直接安装在电池总成上。这样可以省去一部分车身构件,降低成本。

海豹八合一电驱动的特点

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海豹的零部件配置图 四驱版(4WD)

海豹配备了比亚迪的最新电池,被称为“刀片电池”(Blade Battery)的磷酸铁锂( LFP )电池。磷酸铁锂类电池具有热稳定性高、循环寿命长的优点。尤其是纯电动汽车,驱动时会产生很大的功率,热稳定性十分重要。

磷酸铁锂类电池的安全性更高,但与锰类和三元类电池相比,能量密度较低。为了弥补这一点,刀片电池将细长扁平形状的电池单元作为1个结构零部件,直接嵌入电池组内。

除电池外,比亚迪还开发和生产纯电动汽车的主要零部件——驱动马达、逆变器、ECU等。使用这些主要零部件,比亚迪自产了将8个单元合为一体的“八合一”型电动驱动桥,并安装在了海豹的后轮端。

具体来说,八合一的电动驱动桥内嵌入了驱动马达、变速箱、逆变器、车辆控制器、电池管理系统(BMS)、DC-DC转换器、车载充电器、电源分配单元( PDU )。

海豹采用比亚迪的EV专属平台“e平台3.0”。特点是整合了刀片电池和底盘。目的是改善空间利用率,弥补刀片电池能量密度低的特点。最终,空间利用率比上一代“e平台2.0”增加了约50%。

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点击图片可查看大图

中国版海豹有后轮驱动和四轮驱动(4WD)两种驱动方式。此次项目组购买的是最高端的四驱版。
四驱版在前轮配备的马达最高输出功率为160kW、最大扭矩310N·m,后轮马达最高输出功率230kW、最大扭矩360N·m。都是 永磁同步马达 。电池容量为82.5kWh,续航距离在中国CLTC模式下为650km。

海豹八合一电驱动拆解分析

1 .  垂直整合X合一
电机、逆变器、减速器、DC-DC转换器、车载充电器、电池管理系统(BMS)、VCU。 整合的目的是“有效利用车内空间,降低成本,实现轻量化”。
4WD:这一思路与美国特斯拉的“Model 3”和“Model Y”如出一辙。Model 3和Model Y的标准款均为后轮驱动车,针对高端款设计为四轮驱动车。两者均在后轮处采用永磁同步电机,在前轮处采用 感应电机

后驱最高输出功率为235kW,最大扭矩为360N·m的永磁同步电机(PMSM,Permanent Magnet Synchronous Motor、PMSM)。 前驱最大输出功率为160kW,最大扭矩为310 N·m。

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后驱

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外形尺寸(标称值)为车辆前后方向591.3×宽度方向612.2×高度方向360mm。虽然把八种零部件合为一体,给人的印象却很紧凑。标称质量为104~106 kg,实际测量结果为114 kg。

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高压电缆

2 .电驱内部结构

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定子中采用了扁线。而特斯拉的Model S、Model 3则使用了圆线。

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转子最高转速为16000rpm

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减速器是现行量产纯电动汽车的电动驱动桥中主流的3轴(平行轴)型。采用单档2级式结构。输入轴上的轴承是瑞典斯凯孚(SKF)。减速比为10.81。

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高压单元上侧集成了逆变器、BMS、车辆控制器

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高压单元下侧集成了DC-DC转换器和车载充电器

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前驱Asynchronous Motor(异步马达), 感应马达 (Induction Motor、IM)

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三  海豹线束布置特点

EV动力总成周边的整合化在加速

电动的动力总成(Powertrain)及其周边零部件正在迈向整合化。其代表就是正在成为EV核心零部件的电动驱动桥。把驱动马达、逆变器、齿轮箱(减速器与差速齿轮装置)作为3种主要部件合为一体的“三合一”模式正在成为主流。

在周边零部件中,具有DC-DC转换器、车载充电器、配电单元(PDU)实现一体化的案例。

最近出现了似乎把这2种整合趋势结合在一起的例子,以中国为中心成为一种趋势。把3种主要零部件、DC-DC转换器、车载充电器、电池管理系统(BMS)等集成到1个模块中,被称为“X合一”。

致力于强化汽车业务的中国华为技术已经开发出把3种主要零部件、DC-DC转换器、车载充电器、BMS、PDU一体化的电动驱动桥的标准产品。

比亚迪可以说是这种X合一潮流的引领者。在海豹和“ATTO3”等全球战略EV车型上,集成8种零部件的电动驱动桥已经实用化。据悉,比亚迪的八合一电动驱动桥除了3种主要零部件、DC-DC转换器、车载充电器、BMS、PDU之外,还把车辆控制器集成到一个模块中。整合的目的是“有效利用车内空间,降低成本,实现轻量化”(比亚迪)。

下面,让我们来看看从车辆上拆下的八合一电动驱动桥。

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从车辆上拆下的后轮处的八合一电动驱动桥


采用简单的2层结构

   

  八合一电动驱动桥的结构为2层,下部配置马达和齿轮箱单元,上部配置逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等组成的高压零部件单元。这种零部件配置与许多三合一电动驱动桥采用的形式大致相同。类似于把三合一中,相当于逆变器的部分替换为集成高压零部件的单元。

  

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拆下电缆和外罩的八合一电动驱动桥的外观


  外形尺寸(标称值)为车辆前后方向591.3×宽度方向612.2×高度方向360mm。虽然把八种零部件合为一体,给人的印象却很紧凑。标称质量为104~106 kg,实际测量结果为114 kg。

    

显眼的高压电缆较少

  

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 后轮处的电动驱动桥的侧面
高压电缆从汇聚逆变器、DC-DC转换器、车载充电器等的上侧单元的3处伸出。

 比亚迪进行整合的目的之一降低成本,很大程度上是通过削减这些高压电缆和连接器来实现的。对于EV和混合动力车(HEV)等电动汽车来说,这些高压电缆和连接器是不可或缺的零部件,但也有人感叹“总之成本很高”。

本文来源:车技帮  

文章来源于:电控知识搬运工    原文链接
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