搭載於蔚來首款轎車ET7 蔚來第二代電驅動系統核心資訊

作為電動汽車的動力系統,電驅動的效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。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非同步電機。

蔚來在電驅動系統領域一直致力於透過技術創新,來獲得效率和效能都更為出色的電驅動系統。截止目前,蔚來在電驅動系統方面已獲得及在申請專利215項,其中發明專利81項。

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更高效率:

碳化矽(SiC)功率模組

碳化矽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。利用碳化矽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。碳化矽器件應用於主驅,還能夠提升電動汽車的續航能力。

考慮到碳化矽的應用對於ET7使用者體驗的提升,蔚來加快了研發和製造的腳步,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矽電驅動系統的車型。

180kW永磁同步電機碳化矽模組的應用,使電控系統的綜合損耗降低了4%~6%,很好的改善了ET7在城市工況下的功耗表現。

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l  更耐高溫,同等體積下最大電流能力提升30%以上;

l  適合更寬電壓範圍工作,擴充套件相容性更好;

l  開關速度更快,開關時的功率損耗更小;

l  多目標最佳化的高速驅動電路設計,採用更小環路電感,更強驅動晶片,來實現更快的開關速度;

l  多目標最佳化的效率控制策略,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%,而調製最佳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;

l  主驅電機CLTC工況效率≧91。5%。

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高效能:

百公里加速

3.9s

碳化矽材質的應用,以及多項的細節最佳化,使ET7電驅動系統整體峰值功率和峰值扭矩,相比於現有的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,後非同步感應電機300kW,出色的動力效能使得ET7百公里加速達到3。9s。

l  前180kW永磁同步電機控制器電流提升,並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。

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

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更安靜:電驅

噪聲降低5~

15dB

相比於160kW電驅系統,透過懸置融合控制的EDS總成模態最佳化、電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密、齒軸結構最佳化設計和控制器諧波注入與控制策略的最佳化,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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l  基於懸置融合控制的EDS總成模態最佳化

EDS在開發之初,便從整車系統進行最佳化設計。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效能最優。

l  電機非均勻氣隙及高正旋氣隙磁密

電機在提升效能的同時,透過電磁最佳化(非均勻氣隙)均衡電磁徑向力,並透過氣隙的正旋化,優化了扭矩波動,達到的最佳的NVH表現。

l  齒輪的齒形齒向精密最佳化設計

透過對ET7電驅動系統內部齒輪的精密加工,在大批次製造的前提下,做到了微米級別的精度控制,可以讓車輛工作時齒輪齧合時更為緊密,提升了傳動效率,噪音也更小,可以進一步最佳化ET7的NVH表現。

l  諧波注入演算法迭代最佳化噪聲抖動

迭代最佳化的諧波抑制演算法,在計算出諧波電壓後,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,為使用者提供更靜謐的駕駛環境。

l  電機加熱電池 NVH的新挑戰:

電池在低溫下的效能較弱,電機系統透過開發特殊功能,在低溫下透過最佳化利用電機的廢熱加熱電池,最大能提供超4kW的加熱功率(相當於4個家用電熱爐),讓電池始終處於最適宜的工作溫度,在低溫下能夠獲得更好的效能和續航表現。該功能的應用也為NVH帶來了新的挑戰,透過軟體諧波控制演算法,消除該工況下的噪音。

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ET7將在2022年1季度蔚來ET7正式交付時,為使用者帶來更極致效能體驗。

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