800V高压平台下,整车电池系统,充电系统,电驱系统均要向高电压平台做开发。电机作为三电系统中的核心,其效率表现直接影响了整车的性能。而在800V架构下,电机的设计与低压平台的设计也不一样,要求电驱系统向高效化、轻量化以及低成本化迈进。在此背景下,
从字面含义上来讲,扁线和圆线电机的主要不同就在于铜线的成形方式,而实际应用时远不止于此。相比于圆线电机,相同提及下扁线电机的满槽率和功率密度都优于圆线电机,理论上来说,在空间保持一定的前提下,扁线%的满槽率,填充的铜含量能增加20%-30%,由此产生更强的磁场强度,相当于增加20-30%的功率。因此,在相同功率下扁线电机的体积更小,用材更少,成本也更低。
多了预成型这一步。Hair-pin绕组需要对扁铜线预成型成发卡状,另一端为焊接端,制造工艺较为困难。但由于减少了一端的焊接,整体的铜耗要低于I-pin绕组,电机效率也有一定的提升。
在绕组端部的绝缘处理上,以避免绕组和定子的直接接触。与此同时,为了能够更好的保证结构紧密相连,绕组和绕组之间的间隙要足够的小。小的间隙就会带来两个问题:
日本电装DENSO采用了阶梯式的端部设计,减少绕组的转弯半径,使得端部高度Lc受到三角边角度θ的约束减少,更加紧凑绕组结构。而未解决绕组间绝缘问题,DENSO在扁线基础绝缘的基础上,额外加上高分子聚合物在允许电压下不导电的材料,使得不同的线圈即便在接触后也能满足绝缘要求。
(1) 绕组支路不对称,导致反电势、电阻、电感存在一定的差异,降低电机性能,同时绕组环流将增加电机的附加损耗,导致电机局部过热。
(3) 当波绕组的跨距不同时,制作的步骤复杂,模具投入成本高,生产难度大。
水冷电机是借鉴了油车中发动机的冷却方式借用冷却水和乙二醇的混合液,通过壳体的冷却回路对电机进行冷却。但是随着电机的功率密度慢慢的变大,长需要对发热热源直接进行冷却以获得良好的散热效果,而水其本身的导电导磁特性,并且沸点低,易膨胀等问题导致现在已有的水冷技术难以满足电机高功率的需求。
伴随油冷工艺的应用,与油冷相关的控制零件也慢慢的变成为市场的主流,因为电机冷却需要精确的温度测量和控制,一般而言对电机温度做测量的策略是将温度传感器布置在电机外部,但这种策略方法通常不准确,无法精确且实时的反应电机内部温度。应用油冷工艺后,可直接对电机内部的油冷进行温度测量,以监控电机温度情况。特斯拉在这一方面做的较为出色,其应用最新的电子油泵专利,对驱动系统内部的油温进行仔细的检测,根据油泵系统的读数对驱动装置的状态做多元化的分析,优化车辆的润滑系统和冷却效能。
基于上述的油冷测量,不少新势力在多合一电机技术方面也进行了智能油温测量的考虑,以
为例,其计划采用喷淋式油道设计直接对齿轴等摩擦生热的零件进行冷却,获得最好的冷却效果。
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