PHP8.1.21版本已发布
vue8.1.21版本已发布
jquery8.1.21版本已发布

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

PHPz
PHPz 转载
2023-11-30 17:49:49 598浏览

我们上一期已经讨论了长安启源数智ai电驱(上)的发动机为什么如此省油,达到了每百公里综合油耗0.98l的效果。这一期我们来探讨一下它的电动机是如何实现如此省电高效的

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

只有长安和特斯拉使用到10层绕组

长安启源数智AI电驱最大的亮点之一就是应用到10层的电机绕组,在此之前用到过10层的只有特斯拉,10层电机已经是顶流的存在,因为这个对电机做到更高功率和更高效率很关键。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

在电磁学中存在一种现象被称为集肤效应。当导体中存在交流电或交变电磁场时,导体内部的电流分布是不均匀的。电流主要集中在导体的表面层,也就是所谓的“皮肤”层。越靠近导体表面,电流密度越大,而导体内部的电流则较小。这就是所谓的集肤效应

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

也就是说铜线在外表面比内部的贡献更大,越多越好,1根铜线就有1圈外表面,10根就是10圈。所谓扁线电机的层数(铜线根数),就是在定子槽内放入的扁形铜线的数量。随着电机层数的增加,槽满率更高,材料的利用率也就上升,最终达到更高的功率和效率。

根据官方的数据,长安启源的这套数智AI电驱电机的电驱峰值功率达到158kW(比亚迪秦PLUS是145kW),功率密度达到7kW/kg,最高效率97.8%,而且90%以上的效率超过了90%。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

至于这样的设计难度有多高,这里暂时不展开,哪怕做到12层也是可以的,在实验室可以呈现出来,但是量产就要考虑到更多很实际的问题了,第一个就是成本太高。

现在其他竞品很多还在做6层,少数做到8层,如声名大噪是比亚迪DM-i混动用的就是6层。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

特斯拉和长安启源是全球唯二量产使用10层Hairpin扁线油冷电机绕组技术的车企。长安启源的P1发电电机有8层,P3驱动电机有10层。需要提醒的是,特斯拉是纯电动车,而长安启源是插混车型,这显示了长安对电动部分的重视程度

在混合驱动中,电机是主要的动力源,承担着快速扭矩响应、能量回收、调节工况点等任务,所以下大本钱应用在电驱上。考虑到设计制造的难度和成本,长安启源10层Hairpin扁线电机可能会在3-5年内保持领先。

0.27mm硅钢片“遥遥领先”

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

观察P3电机上定子上的10层铜线,接着来说转子上的硅钢片。由于定子的设计转速高达13000rpm,因此对硅钢片的质量标准要求非常高

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

竞品品牌大概做到0.3mm的厚度,硅钢片要做薄同时要克服卷边的问题。而长安启源这台驱动电机选用了厚度0.27mm的硅钢片,这是量产最薄的硅钢片规格。相同电机叠高下,选用的硅钢片厚度越薄,其涡流损耗越小,即常说的铁损更低。0.27mm硅钢片电机比竞品0.3mm硅钢片电机效率提高0.3%。

降低转速,增加对极,实现轻量化

这套电驱将P1电机和离合器高度集成,把离合器内置在P1电机内,通过这种创新的方式使得传动系统可以做成3轴6齿,而竞品是4轴8齿,减少了一根轴两个齿,体积变小,重量也更轻,效率上还能增加1%。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

官方数据这套长安启源数智AI电驱的重量仅110kg,比竞品轻了30kg左右;而体积小了26%,高度低了81mm。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

电驱系统轻量化的好处是车辆的设计更具可能性,可以实现更低趴、更具运动感的外观,并且能够节省前机舱空间,从而提供更宽敞的乘员舱空间

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

长安启源将P1电机进行小型化,并直接与发动机输出轴相连,实现同轴输出,这样就节省了一个轴和两个齿轮,并且不需要再进行升速,从而实现了与发动机高效区的完美结合

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

但要在较低的转速的情况下爆发出大扭矩,就需要以更多的极数的方式来达到目的。因为电机转速越高,所产生的功率就越大,但长安启源的这台P1电机的设计转速并不算高,是6500rpm。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

而电机极数越多,电机的有效体积就越大,就可以弥补功率密度不足。所谓对极(磁极),就是成对存在的N极和S极,1个N极和1个S极就形成一个对极。

长安数智AI电驱的P1电机采用了8层绕组,拥有12对极(竞品为4对极)。这使得电机在低转速6500rpm下也能获得很大的电流,而竞品要达到相同效果则需要19500rpm

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

它的P1电机设计成12对磁极,P3电机也有6对磁极。由于电机极对数比竞品多,P1、P3电机的功率密度均有提高,其中P3电机的功率密度达到7kW/kg,而像比亚迪DM-i混动的高转电机,这个数据也只做到6kW/kg。

四核芯片算法实现省油

在省油这块,以往“极致的脚法”可能会取得不错的效果,但来到电动化时代,芯片算力的作用大大加强,它能实时帮你做出最省油的方案。

长安启源的这套电驱配套的控制器是一颗四核、每核300兆算力的TC387芯片作为MCU主芯片,其算力相比竞品的两个单核芯片提升50%。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

控制系统会将电机、电池、发动机、传动系统等所有参数输入PCU,并时刻采集驾驶员、车辆等500多类信息,持续动态寻优,在用户实际使用场景中,可节能6%。

例如,通过利用导航信息,可以对整个行程进行规划,合理分配能量,在通畅时使用燃油,在拥堵时使用电力。在像重庆这样的山路条件下,你可以通过踩油门的方式来减小差别,就好像在平地上开车一样

需要进行改写的内容是:概括

分析下来,长安启源的这套数智AI电驱的核心是电,电驱是主力,而发动机负责打配合,所以相比起来电机部分的重要性更高。

通过10层扁线电机绕组、量产最薄0.27mm硅钢片、以及重新设计的高集成发电机和12对磁极等技术叠加实现更省油更省电。发动机主打高效,把驱动更多地交给电机,驱动电机最大功率已经有158kW,基本都能轻松驱动一台中型SUV了。

只有特斯拉和长安启源数智AI电驱能够实现10层绕组的壮举?解读长安启源数智AI电驱(下)

发动机的动力并不会过剩,但是驱动电机的功率很高,这样的设计使得车辆既省油又有劲,有点像让牛少吃草但多干活的感觉,这是最佳的组合方式。此外,这种电动驱动系统并不会导致过高的成本,这也使得整个车辆的价格更加亲民。现在,你可以放心地选择电动驱动了,而且价格也非常合理。长安启源是否可以成为你购车的首选呢?

声明:本文转载于:搜狐,如有侵犯,请联系admin@php.cn删除