汽车逆变器壳体材料

汽车逆变器壳体是什么

是OBC逆变器外壳。

       根据查询相关资料信息，汽车逆变器壳体是OBC逆变器外壳。结构简单，操作方便，连接性强，便于调整内部空间大小。

       车用逆变器是专为小型用电器生产的逆变器，它是目前最先进的直流——交流转换产品之一。将车辆提供的12V直流电转变为通常使用的220V交流电，广泛应用于各种电器设备，如，手机、笔记本电脑、相机、摄相机、剃须刀、空气清新机、电流充电器等电器。是车族、白领、野外作业、旅游、移动办公、专用车的必备品，成功解决车内用电的问题。

新能源三电技术你了解吗？

       新能源三电技术你了解吗？今天就带大家看一下，什么是三电

       众所周知，新能源汽车与传统燃油汽车还是有很大区别的，最大的区别应该就是新能源汽车拥有的核心技术“三电”，这“三电”包括电池、电控、电驱动。

       先讲第一部分，电池。大家对于电池应该是并不陌生的，他应用于生活中的各个场景，是与化学机械相关的产业。但是“动力电池”却是属于年轻化的产品，在1996年之时，通用首次采用铅酸电池，这也是现代电动汽车的雏形。此后电池经过了历代的发展，从最开始的铅酸电池到现在的锂电池，才短短进行了20多年的发展。

       目前在市场上通用的新能源汽车，通常采用了三种电池分别是：磷酸铁锂、三元锂和锰酸锂。这三款电池在汽车领域使用当中，碳酸铁锂跟锰酸锂所占用的比例并不高，这主要是由于安全性的要求。

       在许多跨国车企当中，虽然他们没有拥有自己的电芯，但是许多车企却依旧投入大量的资金去研发设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强电池的核心竞争力。即使不使用这家的电芯，我们依旧可以换个品牌，照样继续组装设计电池组。

       电驱动。电驱动是由三个部分构成的，分别是电机、逆变器和传动机构。目前国内市场上的传动机构都采用单机传送，既没有离合，也没有变速。

       在电机方面主要也是由三部分组成的，分别是电子、转子和壳体。电子的作用主要是承担新能源汽车运动相关的所有功能，因此在新能源汽车当中电机，既有正传也有反转。

       逆变器，相信大家应该都清楚，这是用于储存交流电的设备。在逆变器领域，日本对此研究的成果还是很深的。丰田在自己的逆变器当中，通过加碳的技术，使产品质量增强，能够支持高电量的电压。

       就是电控。跟传统燃油汽车相比，电控相当于燃油汽车的变速箱。它的性能主要是解决电动汽车的加速、起步等性能指标，同时他所面临的情况也是最复杂的，不光要直接处理频繁加速，更要同时兼顾电机启动、电机发电等特殊功能。

       有网友可以看出，中国新能源汽车的发展还是处于初级阶段，仅仅掌握了整车控制与三电技术。中国新能源汽车要想未来能走向世界，还是要继续努力呀！

逆变器的使用注意事项包括什么？

       1、直流电压要一致

       每台逆变器都有接入直流电压数值，如12V，24V等，要求选择蓄电池电压必须与逆变器直流输入电压一致。例如，12V 逆变器必须选择12V蓄电池。

       2、逆变器输出功率必须大于电器的使用功率，特别对于启动时功率大的电器，如冰箱、空调，还要留大些的余量。

       3、正、负极必须接正确

       逆变器接入的直流电压标有正负极。红色为正极（+），黑色为负极（—），蓄电池上也同样标有正负极，红色为正极（+），黑色为负极（—），连接时必须正接正（红接红），负接负（黑接黑）。连接线线径必须足够粗，并且尽可能减少连接线的长度。

       4、应放置在通风、干燥的地方，谨防雨淋，并与周围的物体有20cm以上的距离，远离易

       燃易爆品，切忌在该机上放置或覆盖其它物品，使用环境温度不大于40℃。

       5, 充电与逆变不能同时进行。即逆变时不可将充电插头插入逆变输出的电气回路中.

       6、两次开机间隔时间不少于5秒（切断输入电源）。

       7、请用干布或防静电布擦拭以保持机器整洁。

       8、在连接机器的输入输出前，请首先将机器的外壳正确接地。

       9、为避免意外，严禁用户打开机箱进行操作和使用。

       10、怀疑机器有故障时，请不要继续进行操作和使用，应及时切断输入和输出，由合格的检修人员或维修单位检查维修。

       11、在连接蓄电池时，请确认您的手上没有其它金属物，以免发生蓄电池短路，灼伤人体。

       12使用环境 基于安全和性能的考虑,安装环境应具备以下条件:

       <1> 干燥:不能浸水或淋雨

       <2> 阴凉:温度在0℃与40℃之间

       <3> 通风:保持壳体上5CM内无异物,其它端面通风良好

       13. 安装使用方法

       <1> 将转换器开关置于关(OFF)的位置,然后把雪茄头插入车内点烟器插口,确保插到位而接触良好.

       <2> 确认所有电器的功率在G-ICE标称功率以下方可使用,将电器的220V插头直接插入转换器一端的 220V插座内,并确保两个插座所有连接电器的功率之和在G-ICE标称功率以内.

       <3> 开启转换器开关，绿色指示灯亮，表示工作正常。

       <4> 红色指示灯亮，表示因过压/欠压/过载/过温，导致转换器关断。

       <5> 在很多情况下，由于车用点烟器插口输出有限，使得正常使用时转换器报警或关断，这时只要发动车辆或减小用电功率即可恢复正常。

       14.注意事项

       <1> 电视机，显示器，电动机等在启动时电量达到峰值，尽管转换器可以承受标称功率2倍的峰值功率，但有些功率符合要求的电器的峰值功率可能会超过转换器的峰值输出功率，引发过载保护，电流被关断。同时带动多个电器，可能发生这种情况，这时应先关闭电器开关，打开转换器开关，然后逐个打开电器开关，并应最先开启峰值最高的电器。

       <2> 在使用过程中，电瓶电压开始下降，当转换器DC输入端的电压降到10.4-11V时,报警器发出峰鸣声,此时电脑或其它敏感电器应及时关闭,若忽视报警声,转换器将在电压到9.7-10.3V时,自动关断,这样可以避免电瓶被过量放电.电源保护关断后,红色指示灯亮起.

       <3> 应及时启动车辆,给电瓶充电,防止电量衰竭,影响汽车启动和电瓶寿命.

       <4> 尽管转换器没有过压保护功能,输入电压超过16V,仍有可能损坏转换器.

       <5> 连续使用后,壳体表面温度会上升到60℃,注意气流通畅,易受高温影响的物体应远离.

       修正逆变器与正弦逆变器的区别

       1.1逆变器功率器件的选择

       目前，国内的光伏发电系统（PhotoVoltaic Sys-tem，简称PVS）主要是以直流系统为主，但最普遍的用电负载是交流负载，这使直流供电的光伏电源很难作为商品普及推广。同时，由于太阳能光伏并网发电可以不要蓄电池，且维护简单，而节省投资是光伏发电的发展趋势。这些都必须采用交流供电方式，因此逆变器在PVS中的应用也就越来越重要了。逆变器是将直流电变换为交流电的电力变换装置，逆变技术在电力电子技术中已较为成熟。例如：UPS电源中的逆变器，变频技术中的逆变技术、特种电源中的逆变技术和功率调节器中的逆变技术等，这些都已经以产品的形式推向市场，并受到社会的广泛认可。

       在小容量、低压PVS中，功率器件多使用金属-氧化物-半导体场效应管（MOSFET）。因其在低压时，具有较低的通态压降和较高的开关频率，但随MOSFET电压的升高，其通态电阻增大。因此，在大容量、高压PVS 中，一般使用绝缘栅晶体管（IGBT）作为功率器件；在100kVA以上特大容量的PVS中，一般采用门极可关断晶闸管（GTO）作为功率器件。PVS中的逆变驱动电路主要针对功率开关管的门极驱动。要得到好的PWM脉冲波形，驱动电路的设计很重要。近年来，随着微电子及集成电路技术的发展，陆续推出了许多多功能专用集成芯片，如：HIP4801,TLP520,IR2130,EXB841等，它们给应用电路的设计带来了极大的方便[1，2]。逆变电源中常用的控制电路主要是为驱动电路提供要求的逻辑和波形，如PWM，SPWM控制信号等。目前，较常用的芯片有国外生产的8XC196，MP16，PIC16C73 和国内生产的TMS320F206，TMS320F240 ，SG3525 等。

       1.2 PVS 中逆变器的拓扑结构图

       在使用蓄电池储能的太阳能PVS 中，蓄电池组的公称电压一般是12V，24V 或48V，因此，逆变电路一般都需进行升压来满足220V 常用交流负载的用电需求。逆变器可按升压原理的不同分为工频和高频两种逆变器，应用中它们的性能差别很大。

       (1)工频逆变器

       图1示出采用工频变压器升压的逆变电路。它首先把直流电逆变成工频低压交流电；再通过工频变压器升压成220V，50Hz的交流电供负载使用。它的优点是结构简单，各种保护功能均可在较低电压下实现。因其逆变电源与负载之间存有工频变压器，故逆变器运行稳定、可靠、过负荷能力和抗冲击能力强，且能够抑制波形中的高次谐波成分。然而，工频变压器也存在笨重和价格高的问题，而且其效率也比较低。按目前水平制作的小型工频逆变器，其额定负荷效率一般不超过90%，同时因工频变压器在满负荷和轻负荷下运行时铁损基本不变，因而使其在轻负荷下运行的空载损耗较大，效率也较低。

       (2)高频逆变器

       图2示出采用高频变压器升压的逆变电路。它首先通过高频DC/DC 变换技术，将低压直流电逆变为高频低压交流电；然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电；最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。由于高频逆变器采用的是体积小，重量轻的高频磁芯材料，因而大大提高了电路的功率密度，从而使逆变电源的空载损耗很小，逆变效率得到提高。通常，用于中小型PVS 中的高频逆变器，其峰值转换效率能达90% 以上。

       比较两种逆变器可知，高频逆变器的体积小，重量轻，效率高，空载负荷低，但不能接满负荷的感性负载，且过载能力差。

       1.3 PVS 中逆变器输出波形

       (1)方波逆变器

       图3a

       示出方波逆变器的输出电压波形。虽然方波逆变器具有结构简单，成本低等优点，但也存在效率较低，损耗多，谐波成分大，使用负载受限制等缺点。当负载为大功率电机负载或带有变压器的用电器负载时，因其负载的饱和磁通都是按正弦波的上升速率设计的，而方波的上升速度过快，因而造成其铁心饱和，负载会出现起动困难、铁心过热及发出噪声等问题。而且方波逆变器的效率远低于修正波和正弦波逆变器的效率，一般不到60% 。由于太阳能PVS的发电成本较高，因此在太阳能PVS 电系统的优点是结中，方波逆变器已经很少应用了。

       (2)修正波逆变器

       图3b示出修正波逆变器的输出电压波形。与方波相比，修正波的波形有明显改善，而且高次谐波含量也减少了。传统的修正波逆变器是通过对方波电压进行阶梯迭加而产生的，这种方式存在控制电路复杂，迭加线路所用的功率开关管较多，以及逆变器的体积和重量较大等诸多问题。近年来，随着电力电子技术的快速发展，已普遍采用PWM脉宽调制方式生成修正波输出。目前，修正波逆变器已广泛用于边远地区的用户系统，因为这些用户系统对用电质量要求不是很高，而它能够满足大部分用电设备的需求，但它还是存在20% 的谐波失真，在运行精密设备时会出现问题，也会对通讯设备造成高频干扰，因此此时必须使用正弦波逆变器。

       (3)正弦波逆变器

       图3c

       示出正弦波逆变器的输出电压波形。它的优点是输出波形好，失真度很低，且其输出波形与市电电网的交流电波形基本一致，实际上优良的正弦波逆变器提供的交流电比电网的质量更高。正弦波逆变器对收音机和通讯设备及精密设备的干扰小，噪声低，负载适应能力强，能满足所有交流负载的应用，而且整机效率较高；它的缺点是线路和相对修正波逆变器复杂，对控制芯片和维修技术的要求高，价格较贵。在太阳能发电并网应用时，为避免对公共电网的电力

       污染，也必须使用正弦波逆变器。

       2 太阳能PVS 中逆变器分类

       2.1 独立型逆变器

       图4示出独立PVS 结构图。它通常由光伏阵列、蓄电池、控制器、逆变器及用电负载等5部分组成。

       目前也有把蓄电池充放电控制器和逆变器做成一体的独立型逆变器。例如：Solarix 正弦波逆变器，它既有将直流电逆变成交流电的功能；也有对蓄电池充放电进行管理的功能。

       根据独立型逆变器在PVS 中的运行特点，可对用于独立PVS 的逆变器进行下述性能评价。

       (1)可靠性

       从以往PVS 的运行来看，逆变器是影响系统可靠性的主要因素之一。由于独立型逆变器一般工作在边远地区，一旦出现问题维修很不方便，所以独立型逆变器的首要要求是必须运行可靠安全。

       (2)额定输出容量

       在独立型逆变器中，额定输出容量也是一个很重要的参考因素，它表示逆变器向负载供电的能力。额定输出容量值高的逆变器可带更多的用电负载。在此需特别指出的是，当逆变器不是纯阻性负载时，逆变器的负载能力将小于它所给出的额定输出容量值。

       (3)逆变器效率

       逆变器效率的高低对系统提高有效发电量和降低发电成本有着重要的影响。由于目前太阳电池的成本仍然比较高，而且近年也不会有大的降低，因此对于独立型逆变器，则要求有高的效率，特别是低负荷供电时，仍然有较高的效率，低的空载负荷是独立PVS 中专用逆变器相对普通逆变器的更高要求。

       (4)起动性能

       一般电感性负载，如电机、冰箱、空调、洗衣机、大功率水泵等，在起动时，功率可能是额定功率的5～6倍。因此，通常电感负载起动时，逆变器将承受大的瞬时浪涌功率。逆变器应保证在额定负载下可靠起动，高性能的逆变器可做到连续多次满负荷起动而不损坏功率器件。小型逆变器为了自身安全, 有时需采用软起动或限流起动。

       (5)谐波失真

       当独立型逆变器输出波形是方波和修正波时，逆变器的输出电流中除了基波外还有高次谐波，高次谐波电流会在电感性负载上产生涡流等附加损耗，导致部件严重发热，不利于电气设备的安全。方波逆变器的谐波失真大约在40% 左右，一般只适用于电阻负载；修正波逆变器的谐波失真小于20%，适合用于大部分负载；正弦波逆变器的谐波失真小于3%，其波形质量比市电电网的质量还好，能够适用于所有的交流用电负载。

       (6) 输出电压稳定能力

       它指逆变器输出电压的稳压能力。独立太阳能PVS中蓄电池端电压在充放电过程中波动很大，通常铅酸蓄电池端电压的起伏可达标称电压的30 %左右，这就要求逆变器有较好的调压性能，能在较大直流输入范围内保证正常工作。高频逆变器因采用了二次调宽和二次稳压技术，故相对工频逆变器有更好的稳定输出电压的能力。

大众MEB平台ID4电驱动系统技术介绍

        作者：吴庆国文章首发于《电动新视界》微信公众号

       一、说明

       大众致力于电动交通系统的发展。全新一代的ID.family电动汽车将于2020年上市。将会有不同级别的零排放车辆，它们的行驶里程与今天的汽油车相当。ID.CROZZ,ID.VIZZION和ID.BUZZ已经公开。第一款将于2020年投放市场的ID.车型将是ID.一款价格适中、四门、全连接的紧凑型汽车(图1)。大众集团计划到2022年在全球推出27款MEB汽车。其中包括奥迪、西雅特、斯柯达、大众和大众商用车品牌的电动车型。

       图1TheID.家族:(左起)theID.,ID.CROZZ,ID.VIZZIONandID.BUZZ

       该ID.将标志着世界上第一个基于模块化电气化工具包(MEB)的模型的首次亮相，这是一个专门为全电动汽车开发的技术平台(图2)。电动驱动系统的组件和电池包是精确地系统互连。高压电池位于车轴之间的中心。它是可扩展的，适应不同的电池类型，并配备了集成的液体冷却。因此，比较容易集成到ID.模型的各种功率输出中。根据电池大小和ID.型号，范围约为可达到330公里至550公里以上。一个充电功率高达11kW交流充电器集成在车辆。采用CCS(联合充电系统)装置可实现高达125kW的直流充电。基本上可以在平台上安装两个电动驱动系统，通过MEB的可伸缩部件实现驱动一个轴或两个轴。

       图2MEB车型平台

       ID.的零排放驱动系统主要由与后轴相结合的电机组成，包括功率逆变器和单速变速器、安装在车底的高压电池和位于车前端的辅助部件，以节约空间。紧凑的驱动系统由电机、电源逆变器和单速变速器组成。它的行驶里程和现在的汽油车差不多，价格和柴油车一样，ID.也有潜力促进环保电动交通的发展，并开始一个电力驱动系统新时代。

       二、高压电池系统介绍

       确定电压范围的关键因素是高压电池。它集成到前后车轴之间的车身底部底，这节省了空间，并提供了较为宽敞的车内空间，同时确保一个最佳的前后50%:50%的重量分布，并且具备低重心的整车优势。高压电池是电动车最重要的成本因素。在其开发和设计过程中，除了要考虑满足长里程的电池容量和功率密度、优异的驾驶性能和快速充电能力等技术标准外，还要考虑成本和使用寿命等经济方面的因素。

       对于MEB，大众汽车开发了高性能锂离子高压电池，在一定操作习惯和工作温度条件下，保证了高实用性和长使用寿命。它提供了一个在宽的温度波段和充电范围的状态可重复的高功率输出的电子驱动器。在短充电时间，高水平的连续电流容量，充电功率高达125kW。可伸缩的电池容量确保了可提供不同的ID.车型家族，从330公里到超过550公里(根据WLTP)范围的续驶里程。

       高压电池由并联和串接的模块组成，这些模块又由单独的电池单元组成。由于采用模块化设计，高压电池中的电池单元数量可以变化。这使得不同的能量含量和缩放的高压电池能适应不同的汽车概念和客户的要求。强大的热管理具有直接冷却系统能确保即使在高负荷或低温情况下高压电池依然能运行在其25至35℃的最佳温度范围。电流、电压和温度通过单元模块控制器和主控制单元进行监控。

       三、充电技术

       图3MEB车辆的充电选项

       除了里程，充电问题对电动车的日常实用性也至关重要。客户对充电技术有明确的要求：充电时间尽可能短，充电选择充足。大众公司假设大多数ID.驾车者每周只给他们的电动车充电一次，这意味着50%的充电活动可能在家里进行。因此,车辆基于MEB将作为标准配备一个type2充电连接，其中可通过交流连接充电，可通过一个标准家用插座充电2.3kW或在11kW的壁柜。晚上墙盒的交流充电为电池充电提供了充分的电力。由于电池只能用直流电充电，所以车上集成了一个11kW的充电器，将插座、壁柜或交流充电站的交流电转换成直流电，为高压电池充电。

       可选的CCS充电端口可以显著缩短充电时间。它结合了一个2型插头和两个额外的电源接点进行直流充电(图3)。通过CCS充电端口，高压电池可以使用高达125kW的电源进行充电。30分钟内可以充满其80%的电量。从长远来看，MEB也为感应充电做好了准备，这既不需要电缆也不需要插头。车辆简单地停在一个所谓的充电板上，通过这个充电板充电。

       四、MEB的电驱动系统

       图4MEB的后驱系统

       为MEB研发了两个新的电驱动系统。主驱是后轴上的永磁同步电机(PSM，图4)。它结合了一个功率逆变器(PI)和一个平行轴的减速器。输出功率为150kw，扭矩为310Nm，最大转速为16000rpm。PSM是一个具有高功率密度和高效率的系统组件，在宽调速范围内可持续提供输出。

       根据车辆规划，MEB前驱可以提供动力。前驱是一个带有感应异步电机的电驱系统，可实现整车四驱。它的功率输出为75kW，扭矩为151Nm，最大转速为14000rpm。异步机（ASM）以其短时间超载运行和低阻损失的能力而著称。因此，它非常适合做辅驱。

       下面将重点介绍MEB永磁同步电机（PSM）电驱的组成、技术特征和性能数据。

       4.1PSM/ASM工作原理

       永磁同步电机的工作原理

       定子三相铜绕组中的电流产生旋转磁通(旋转磁场)。转子内的励磁磁场由永磁体无损耗地产生，并穿透定子。这会产生了一个切向力，其中转子和定子的旋转场以相同的转速(同步)旋转(图5，左)。

       异步机(ASM)工作原理

       定子三相铜绕组中的电流产生旋转磁通(旋转磁场)，通过短路绕组穿透转子。异步电机中的转子，其转速略低于定子的旋转磁场(异步)。这在短路绕组中产生磁场变化，从而产生电流。由此产生的磁场在转子中产生一个切向力，作为转矩作用在转子轴上(图5，右)。

       图5PSM(左)和ASM(右)的基本结构

       4.2逆变器（PI）

       电机的三相电流由直接安装在电机上的液冷功率逆变器(PI)提供。图6显示了电源逆变器的爆炸视图。在电源逆变器内部，将最新一代的三个IGBT电源模块连接起来，形成了一个经典的B6电源逆变器。在模块载体内部，电源模块被冷却结构框起来，这样驱动板就可以直接插到电源模块的触脚上。驱动板在和控制板之间加装有屏蔽罩。

       图6功率逆变器(PI)结构

       PI内部其他重要组件包括：直流输入的滤波组件，直流母线电容器，三相母线铜排和液冷冷却单元。

       PI的模块化设计适用于大批量工业化生产。从通过模块载体的电源模块到电源和控制器模块，创建了一个模块化系统，该系统提供了一个基础，在此基础上，下一代电子驱动项目可以实现较小的修改就可以完成。此外，电力电子产品的全自动生产确保了即使在大规模生产中结构和功能的质量稳定。为调节电机电流值而导入和处理传感器数据是一个高度动态的过程。其结果是最佳的功率利用，特别是在动态工作点。一些车辆功能，如减振和滑动控制功能，被直接集成到电力电子系统中。因此，可以实现没有延迟的总线通信。这种设计的优点是在开发过程中有更多直接的适应选项，以满足特定车辆驾驶行为的需求。

       在MEB平台中，DC/DC转换器没有集成到PI中，而是作为一个单独的液冷组件设计的。DC/DC可以灵活安装到车辆其他地方，并有两个功率等级可供选择，它们分别为1.8kW和3.0kW。

       4.3PSM后桥驱动

       MEB后驱电机为三相永磁同步电机(PSM)，转子四对极，最大转速为16000rpm。它由电源逆变器、四部分壳体(电机壳体、电机后端盖、减速器前壳、减速器后壳，见图4)、定子、转子、带温度传感器的旋转变压器、单挡减速器等主要模块组成。电驱总成是在卡塞尔的大众工厂生产的。转子和定子由大众萨尔茨基特（Salzgitter）厂提供。

       定子包含用于三相连接的母线绕组。转子内的永磁体为钕合金组成的永磁体，嵌入到叠片中。定子和转子安装在一个铸造外壳内，定子液体冷却。两个深沟球轴承安装在转子轴两端。

       在电机轴后端安装有旋变转子，低压接线端子包括绕组温度的传感器和旋变信号，最好通过电机盖板封闭。旋变和温度低压信号最后连接到控制器端。减速器减速增扭，减速器的前壳体与电机前端盖集成化设计，降低重量和尺寸(见图4)。

       4.3.1定子结构

       图7PSM定子

       定子主要由叠片和三相发卡线绕组组成(图7)。叠片组由单个的、焊接的、分层的、外径为220mm的独立镀层金属板叠片组成。叠片具有较高的导磁率，厚度为0.27mm，并在两面涂有一层电绝缘层。定子分为四段，每段在组装期间偏移90度。这减少了金属晶粒方向对旋转磁场均匀性的影响。

       绕组插入到定子槽，焊接三相端部(图8)，并自动连接三相铜排。该定子结构的末端绕组包含一个用于温度传感器的接触装置。定子还浸渍树脂，以增加绝缘，改善热传导和加强绕组。定子经过自动测试程序，自动压装到电机外壳。

       图8定子线圈组件

       4.3.2转子结构

       图9转子的爆炸图

       转子由转子轴、嵌入v形永磁体的叠片、压板和旋变转子组成。转子分为四段。转子端面用压板压紧，并通过四个张紧螺钉连接在一起，这些螺钉穿过叠片(图9)。全自动化压紧叠片，自动压装转子轴完成装配。

       转子永磁体采用"V+1"斜级布置。它们被一层膨胀的磁性涂层保护着。目的是提升电机NVH性能。叠片是由相同材料的金属片冲切而成。

       转子轴设计为空心轴，由两部分焊接而成。它通过纵向内花键连接到变速器的输入轴上。整个电机轴和减速器输入轴三轴承支撑，轴承为低摩擦深沟球轴承。降低机械损失。

       转子轴与叠片安装时，需对叠片总成加热。这也导致永磁体热激活和磁涂层膨胀，需固定好永磁铁。

       4.3.3带温度传感器的旋转变压器

       图10PSMb侧轴承屏蔽上的组件

       为了给定子绕组通入正确的三相交流电，需要检测转子的正确位置。此任务由旋变完成。它由转子轴上的转子和固定在电机后轴承轴承屏蔽上的定子组成(图10)。

       在定子绕组上的一个发夹中设计一个专用固定点，其中安装有用于测定绕组温度的温度传感器。

       从解析器和温度传感器发出的信号通过信号插头传输到PI，然后进行评估。

       电源逆变器是通过螺栓连到电机外壳。用于定子相位绕组的三条母线是PI的组成部分，在定子固定在电机外壳后被固定在定子的接触桥上。

       A端和B端盖板内部都包含特殊的碰撞元件，在发生追尾碰撞时，该元件可以将驱动装置与车身框架隔离，从而防止高压电池短路。

       4.3.4冷却和加热电子驱动器

       电驱动系统是液体冷却的。冷却液流入电子驱动器首先通过电源逆变器运行，因为半导体规定了允许的最大冷却液温度。流过PI后，冷却剂通过密封管塞元件进入电机外壳的冷却水套。热量主要是由定子铜绕组的电阻损耗产生的，通过绕组绝缘层和叠片到达机壳中的冷却水套。冷却介质通过经过优化的周向冷却通道进入定子，并在冷却水道的末端通过冷却连接软管进入车辆的外部冷却回路(图11)。

       图11冷却液流经PI和定子

       4.3.5电子驱动器技术参数

*重量为PI、电机、减速器三者的总重

       紧凑的MEB电子驱动器为大众的ID.汽车家族提供了一个卓越的驱动性能。平行轴MEB后驱动桥，永磁同步电机集成PI和单速减速器，提供了150kW的峰值功率和310Nm的最大扭矩。电机的最大转速为16000rpm(图12)。

       同轴MEB前轴驱动桥作为四轮驱动辅驱，是一种集成PI和单挡减速器的异步电机。它提供了一个峰值功率75kW和最大扭矩151Nm。这台电机的最大转速为14000rpm。

       图12PSM效率图

       电子驱动器的设计是基于对不同驾驶周期的电机特性map图中能量转化的详细评估。在设计磁路时，我们特别注意城市驾驶循环的工作点，以确保电子驱动器在这些情况下高效运行。在大量的现实工况中，效率远高于90%(见图12、图13)。

       图13PSM满载图

       4.3.6MEB后驱动桥与e-Golf驱动桥的比较

*重量为PI、电机、减速器三者的总重

       将新型MEB后桥驱动与目前e-Golf中的电驱动桥技术数据进行比较[3,4,5]，说明了其开发进展。峰值功率可提高50%至150kW，扭矩可提高7%至310Nm。尽管增加了功率和扭矩，MEB后桥驱动器的重量减少了18%，至90kg。这使得MEB后轴驱动的功率重量比为1667W/kg，与e-Golf的电驱动桥相比显著提高了82%。

       4.4单速变速箱

       图14MEB后驱动桥单速变速箱

       单挡减速器为二级齿轮减速机构，用于降低电机转速，提升扭矩输出(图14)。

       MEB专门对减速器齿轮进行了NVH声学优化。电机轴和减速器输入轴采用3轴承支撑，减少了摩擦。润滑油终身免维护。进行了针对性的润滑设计，采用干式油底壳概念降低搅油损失，提升效率。此外，将带预紧力锥轴承改成了浮动柱轴承。

       减速器设计了不同速比以满足不同动力需求。ID首次使用时的总速比为11.5:1，最高时速为160km/h。同时，MEB将取消传动系驻车锁止机构，在坡路工况，将采用轮端EPB实现驻车功能。

       五.总结

       大众MEB的动力系统是一个模块化构建工具包的一部分，其组件可形成各种不同的电子动力系统配置，以配置各种规格的电动汽车。

       MEB的平行轴后轴驱动系统包括一台高效的永磁同步电机、一个摩擦优化的单速变速器和一个紧固在电机上的高度紧凑的功率逆变器。与高压锂离子电池相结合，大众ID型车的电子驱动最大扭矩为310Nm，最大功率为150kW。对于四轮驱动的应用，有一个额外的同轴电驱动桥可用于前轴。它是由一个创新的异步电机，搭配低摩擦单挡减速器，同时集成了控制器组成的。

       电气化动力系统的MEB代表了大众汽车新车模块化方法的系统延续。由于系统开发的高容量，开发和组件成本可以大大降低。这是降低汽车成本，从而增加电动汽车的市场渗透的必要先决条件。

它的续驶里程和现在的汽油车差不多，价格和柴油车一样，ID.也有潜力促进环保电动交通的发展，并开始一个电力驱动系统新时代。

       参考文献

       [1]VolkswagenNewsroom,E-mobility,17.09.2018MEBarchitecture/en/id-workshop-electric-for-all-4193/mebarchitecture-4196

       [2]VolkswagenNewsroom,VolkswagenGroupNews,11.09.2017TheVolkswagenGrouplaunchesthemostcomprehensiveelectrificationinitiativeintheautomotiveindustrywith"RoadmapE"/en/press-releases/the-volkswagen-grouplaunches-the-most-comprehensive-electrification-initiative-in-the-automotiveindustry-with-roadmap-e-1242

       [3]F.Eichler,K.Bennewitz,C.Helbing,P.Lück,et.al.VolkswagenElectrifiestheNewGolf38thViennaMotorSymposium,Vienna,2017

       [4]P.Lück,G.Kruse,J.Tousen,et.al.TheelectricpowertrainmatrixfromVolkswagenMTZ-MotortechnischeZeitschrift,Issue2/2014,2014

       [5]P.Lück,J.Tousen,et.al.ElektrischeAntriebefürdieHybrid-undElektrofahrzeugevonVolkswagen9thMTZConference“ThePowertrainofTomorrow”,Wolfsburg,2014

       本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

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