博世BOSCH、GKN、采埃孚ZF、東風德納的驅動電橋介紹

博世BOSCH eAxle電驅動橋

博世BOSCH eAxle電驅動橋產品系列按照平台設計可實現輸出功率從50kW到300kW,扭矩從1000NM到6000NM不同的變型產品。用以覆蓋混合動力與純電動車型對電驅動橋的不同需求。

產品輸出功率為150kW,扭矩3800NM。從展示剖面照片和左右特寫可以看到左側為大功率永磁同步電機。電機上部為電機功率控制逆變器。中間黑色接插件為低壓通訊控制信號接插件。右側橘紅色接插件為高壓直流母線。從左側的特寫中可以看到電機功率控制逆變器的大功率交流驅動母線已被集成到電機左側,長度大幅減短。電機的右側為變速箱(減速齒輪結構)和輸出軸。

博世BOSCH電驅動橋特點:

1、高度集成化

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博世BOSCH充分利用其完整的產品線,進行高度整合后將動力電機、電機功率控制逆變器和變速箱合三為一。體積上的大幅減少更能支持新能源車型緊湊的動力布局。

2、簡化冷卻管路和功率驅動線纜

高度集成的另一好處就是電機和逆變器的液冷冷卻管路整合而簡化了管線布置。模塊內部集成大功率交流驅動母線進一步降低了線纜成本。

3、平台化設計靈活適配不同車型

如之前提到的平台化設計,使得不同功率的產品可快速開發並適配於不同車型。

如下博世BOSCH的官方宣傳資料更清晰的說明了未來電驅動橋產品的發展趨勢以及集成化的優點。將原來獨立的電機、變速箱和包括逆變器在內的功率電子模塊集成到一個外殼當中將使得整個電驅動橋成本更低、體積更小和效率更高。生產成本降低的同時,其體積將降低超過20%。

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GKN電驅動橋

GKN的電驅動橋就已經在沃爾沃XC90插電混動車型、寶馬i8和保時捷918 hybrid混動跑車上得到了成功應用。GKN新一代的電驅動橋甚至在小型化的基礎上開始支持扭矩矢量控制,來更好地提升新能源車型的運動性。

GKN汽車技術事業部總裁Moelgg介紹到:「這套全新的驅動橋實際上是利用了目前已經在售的電動驅動橋技術和扭矩矢量分配技術,再進行集成而來,所以每項技術都經過了產品的實際檢驗,都很成熟穩定。這套扭矩矢量分配電動驅動橋系統能夠給新型的混合動力車帶來更高的性能和驅動能力。」

GKN預期,到2025年全世界車輛的40-50%將具有一定程度的電氣化特性,這其中混合動力佔了很大比例。未來的十年間,汽車動力將從發動機逐漸向電動機進行過渡,目前量產混合動力車平台只能從電池獲得到30%的總動力。GKN預期體積更小、功能更強大的扭矩矢量電動驅動橋可以在今後的車輛提供動力的60-70%。

GKN認為解決方案是插電式混合動力模塊,讓汽車具備電動全輪驅動和扭矩矢量分配。該動力傳動系統結合了成熟的保時捷918 Spyder的和寶馬i8的插電式混合動力車和福克斯RS上採用的Twinster扭矩分配系統技術。一個功率60kW,240Nm的GKN EVO的電動馬達驅動的電動橋採用1:10的傳動比。這樣帶有一套雙離合器Twinster扭矩矢量分配系統就能為後輪分配2400Nm的強大扭矩了。

雖然競爭對手系統主要連接標準電機、逆變器和減速箱,但GKN的緊湊型模塊將三者集成為一個單元。這不僅使包裝和生產更簡單,還有助於提高系統效率。

GKN driveline的eDrive和AWD業務的首席執行官Peter Moelgg說:「GKN公司幾十年的傳動系統集成經驗,以及我們在eAxles上的長期投資,都是為了實現這個緊湊的eDrive系統。」「我們的技術使提供給消費者的插電式混合動力車更加簡單。GKN工程師正在幫助越來越多的汽車製造商將電力推進變成令人興奮的新型混合動力全輪驅動體驗。

新模塊集成了一個水冷電機和變頻器與一個單速eAxle減速箱。全合一的eDrive系統甚至用一個公共汽車條代替了外部線路,以消除不必要的機械介面——這是一個行業的首要問題。其結果是一個具有較高功率密度的eDrive系統,安裝起來更簡單。

該系統能產生最大65kW的功率,並能提供高達2000Nm的扭矩給後輪。完整的eDrive模塊只有300mm高,325mm寬,重54公斤,比同類系統輕約20mm,重量輕2.5 kg。

「汽車製造商越來越希望從供應商那裡得到完整的eDrive系統,而不是從不同的公司採購不同的元素,」Moelgg說。「有經驗的專業發展夥伴支持該方案,使內部團隊能夠將精力集中在其他挑戰上。」

GKN的系統專門知識確保,儘管在逆變器、電機和變速箱的聲學特徵上有顯著的差異,整個系統提供了平穩的,幾乎無聲的電動駕駛體驗。

該公司自2002年以來一直在推動eAxle技術的發展,並在歐洲和日本的製造工廠生產了超過30萬台。該公司被授予保時捷官方技術合作夥伴地位,以其對插入式混合動力保時捷918 Spyder程序的貢獻。GKN在插入式混合動力寶馬i8中推出了世界上第一個雙速eAxle,並在沃爾沃XC90 T8雙發動機PHEV項目上提供了eAxle。

采埃孚ZF

AVE 130可用作為所有這些類型公交車的驅動橋。兩台水冷非同步牽引電機位於此電動門式車橋靠近車輪的地方。其特別之處在於:電機採用非稀土元素生產,可在較高的轉速下獲得全部功率——每個輪邊的電機最高功率達125kW,即合起來250kW,約合340馬力。

東風德納

東風德納推出的這款電驅橋是針對GVW 6-8噸純電動城市物流卡車、8米純電動城市公交客車、7米純電動旅遊客車,是東風德納耗資1000多萬研發出的具有「四合一」結構特點的純電動驅動橋。

所謂的「四合一」就是車橋集成了發動機、變速箱、傳動軸、差速器功能,,節約了大量的空間,方便整車布置電池。電機、傳動系統集成以後具有傳動效率高、尺寸小的特點。這款車橋有15.29和11.23兩個速比可以選擇,這麼大的速比是為了適應電動機的轉速,經過特殊減速以後和普通的車橋無異。電動機最大功率為150KW,最大扭矩為635牛米,而最高轉速可以達到8000轉。

東風德納推出的這款車橋集成了電動機、變速箱、傳動軸、差速器等功能,相比普通傳動系統減小了系統空間,可以安裝更多的電池,提高續航力能。同時其特殊的設計可以適應多種工況,滿足客車、輕卡等車輛的要求,在未來新能源車輛中或將大面積裝配。

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