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蔚来ET7电驱动系统还能有多少技术优势?

来源:网通社原创2021-10-20 08:23

高岳

电动车型的技术迭代还是非常快的,我们在蔚来新产品上真真切切的感受到了这一点。

导语

蔚来ET7是目前很多消费者非常关注的一款纯电动轿车车型,近日,网通社受邀参加了蔚来汽车举办的沟通会,在会上,官方的工作人员向我们展示了ET7电动平台电驱动系统的技术亮点以及优势。

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作为电动汽车的动力系统,电驱动的性能决定了整车的动力和续航表现,是各个厂家的技术研发重点,这也是蔚来自成立起便全栈自研三电系统的初衷。蔚来在电驱动系统领域一直致力于通过技术创新,来获得效率和性能都更为出色的电驱动系统。

电动汽车的电驱动主要由电机、减速器和控制器三部分组成,而电机种类则分为永磁同步电机和感应异步电机。而ET7的电驱动系统集成了上述的两种电机,其前电机为180kW的永磁同步电机,而后电机使用的是300kW的异步感应电机。

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ET7搭载的180kW前永磁同步电机,最大扭矩可达350N·m,效率最高达97.2%,控制器功率密度突破36kW/L。ET7是蔚来家族中首款采用第二代高效电驱平台的车型,由180kW前永磁同步电机与300kW后感应异步电机组成的双电机系统,百公里加速时间3.9s;配合150kWh固态电池可实现1,000km超长续航里程,兼顾高性能和长续航性能表现。

说了一堆的数据,到底这套电驱系统哪里好?哪里是亮点?都用了什么黑科技?一起来看看。

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碳化硅作为最典型的第三代宽禁带半导体材料,具有开关速度快,关断电压高和耐高温能力强等优点。利用碳化硅功率器件设计的电机控制器,能大幅提高永磁同步电机驱动系统的效率及功率密度。碳化硅器件应用于主驱,还能够提升电动汽车的续航能力。

考虑到碳化硅的应用对于ET7用户体验的提升,蔚来加快了研发和制造的脚步,计划在2021年底实现量产,这也让即将在2022年Q1交付的蔚来ET7,成为蔚来首款搭载碳化硅电驱动系统的车型。

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碳化硅技术主要应用于ET7永磁电机控制器的核心电力电子器件中。这一部件的作用,是将电池的直流电转化为电机所需的交流电。在采用了碳化硅(SiC)功率模块后,相比传统硅基模块(IGBT),具有很多优点:

更耐高温,同等体积下最大电流能力提升30%以上;适合更宽电压范围工作,扩展兼容性更好。

开关速度更快,开关时的功率损耗更小。

并且,碳化硅模块还使用了多目标优化的高速驱动电路设计以及多目标优化的效率控制策略。

多目标优化的高速驱动电路设计,采用更小环路电感,更强驱动芯片,来实现更快的开关速度。

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多目标优化的效率控制策略,变开关频率+离散PWM方案可以大幅降低开关损耗,分别降低35%和33.3%,而调制优化策略则能有效的将系统功率提升5%~10%。这三项技术的加入,能够全面提升电驱动效率。

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多管齐下,最终主驱电机CLTC工况效率≧91.5%。

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碳化硅材质的应用,以及多项的细节优化,使ET7电驱动系统整体峰值功率和峰值扭矩,相比于现有的160kW和240kW电驱动系统,分别提升了20%和23%。前永磁同步电机最大功率180kW,后异步感应电机300kW,出色的动力性能使得ET7百公里加速达到3.9s。

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前180kW永磁同步电机控制器电流提升,并优化了电机电磁方案,来提升电机功率;减速器速比也进行了调整,从9.57到了10.48,以获得更高的轮端扭矩。

后300kW异步感应电机的控制器电流能力同样进行了提升,并优化了电机电磁方案,提升了电机输出力矩。

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相比于160kW电驱系统,通过悬置融合控制的EDS总成模态优化、电机非均匀气隙及高正旋气隙磁密、齿轴结构优化设计和控制器谐波注入与控制策略的优化,在ET7上实现了更好的NVH效果,车内综合工况噪音进一步降低,带来更为静谧的驾乘体验。

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基于悬置融合控制的EDS总成模态优化

EDS在开发之初,便从整车系统进行优化设计。悬置系统的动静刚度匹配,EDS的模态map的解耦等措施的应用,确保EDS总体架构的实现NVH性能最优。

电机非均匀气隙及高正旋气隙磁密

电机在提升性能的同时,通过电磁优化(非均匀气隙)均衡电磁径向力,并通过气隙的正旋化,优化了扭矩波动,达到的最佳的NVH表现。

齿轮的齿形齿向精密优化设计

通过对ET7电驱动系统内部齿轮的精密加工,在大批量制造的前提下,做到了微米级别的精度控制,可以让车辆工作时齿轮啮合时更为紧密,提升了传动效率,噪音也更小,可以进一步优化ET7的NVH表现。

谐波注入算法迭代优化噪声抖动

迭代优化的谐波抑制算法,在计算出谐波电压后,可以更好的对电压使用谐波电压进行补偿,使电机工作时所产生的电磁噪音,电驱动系统整体噪声降低5~15dB,为用户提供更静谧的驾驶环境。

电机加热电池 NVH的新挑战:

电池在低温下的性能较弱,电机系统通过开发特殊功能,在低温下通过优化利用电机的废热加热电池,最大能提供超4kW的加热功率(相当于4个家用电热炉),让电池始终处于最适宜的工作温度,在低温下能够获得更好的性能和续航表现。该功能的应用也为NVH带来了新的挑战,通过软件谐波控制算法,消除该工况下的噪音。

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总结:是不是觉得有太多技术名词,看不懂?其实三个小标题就总结了这套电驱系统的大部分亮点了:“更高效”、“更性能”、“更安静”,多余的东西我们作为消费者其实也不用过于关心,一款产品能给我们带来更好的使用体验就是最重要的了,关于ET7到底表现如何,还请您关注我们以后的报道。

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文章标签:蔚来ET7新能源责任编辑:高岳
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蔚来ET7询底价

44.80-52.60万

品牌:蔚来

级别:中型车

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