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解析奥迪e-tron纯电动汽车的动力总成(上)

时间: 2023-04-02   作者: 华体会体育比分

  如图1所示,奥迪e-tron电动车渠道和传统内燃机车渠道是有所不同的,两台异步电机别离坐落前后轴,电池坐落车身的中心,布局在车底方位。坐落前轴的电机(图2)最大功率是125kW,boost方式下能够到达135kW。坐落后轴的电机(图3)最大功率140kW,在boost方式能够迸发165kW。大都时刻下,e-tron都只靠后轴的电机驱动,需求时转化为四驱方式。这两台电动机,最大功率算计为265kW,峰值扭矩561 N·m,0-100km/h加快时刻为6.6s,要是增压boost方式下,0~100km/h加快时刻能够到达5.7s。奥迪e-tron装备了95kW时的锂离子电池,电池单次充电能够行进400km。

  动力电机内部集成减速齿轮组,减小尺度。一起电机上部集成电机驱动功率逆变器。进一步简化高压布线,使得纯电总成更紧凑。电驱动桥既确保了高功率密度,又能够很好地习惯后轴空间苛刻的要求。更高的功率密度需求更好的电机热办理体系。奥迪e-tron引入了高效的前后轴电驱动桥电机电控水冷体系。前桥电驱动设备选用的APA 250平行轴式异步电机相关参数见表1,后桥电驱动设备选用的AKA 320同轴式异步电机相关参数见表2。

  奥迪e-tron车上运用的驱动电机是异步电机。每个电机的首要部件有:带有3个呈120°安置铜绕组(U 、 V、W)的定子,转子(铝制笼型转子)。转子把滚动传入齿轮箱。为了能到达一个较高的功率密度,静止不动的定子与滚动着的转子之间的气隙就得十分小。电机与齿轮箱组成一个车桥驱动设备。

  车桥驱动设备有两种不同类型,其差异体现在电机相对于车桥的安置上。前桥上选用平行轴式电机((APA 250)来驱动车轮,后桥则选用同轴式电机(AKA 320)来驱动车轮。前桥和后桥上每个沟通驱动设备都有一根等电位线连着车身。

  驱动电机(图4)由冷却液接口、带密封件的沟通电衔接、定子水套、带两个极对的定子、转子、根据旋转变压器的转子方位传感器和电机温度传感器组成。图5为前桥电驱动电机定子和转子的结构。

  驱动电机的滚动进程如图6所示,定子是经过功率电子设备来取得沟通电供应的。铜绕组内的电流会在定子内发生旋转的磁通量(旋转的磁场),这个旋转磁场会穿过定子。如图7所示,异步电机转子的滚动要稍慢于定子的滚动磁场(这便是异步的意思),这个差值咱们称之为转差率(转差率表明的是转子和定子内磁场之间的转速差,也叫滑差率)。所以就在转子的铝制笼内感应出一个电流,转子内发生的磁场会构成一个切向力,使得转子滚动,叠加的磁场就发生了转矩。

  在电驱动方式时,功率电子设备将高压蓄电池的直流电转化成三相沟通电(沟通),这个转化是经过脉冲宽度调制来进行的。转速是经过改动频率进行调理的,电驱动设备电机V662和V663的扭矩是经过改动单个脉冲宽度的接通时刻进行调理的(图8、图9)。如在一台有2个极对的异步电机上要想到达1 000r/min这个旋转磁场转速,需求运用33.34Hz的沟通电。因遭到异步电机转差率的约束,所以转子转得要慢些。

  奥迪e-tron车上有两种不同的起步特性:在“正常”行进方式时,整个驱动操控力求取得一个均衡的行进方法。假如在行进挡S时一起踏下加快踏板和制动踏板,那么功率表就会开端闪耀,这与ESC(电子安稳操控体系)此刻是接通仍是封闭无关。随后动力体系就会“处于准备状况”,以便让电机能更快地战胜起步力矩。主动变速器的那种活动特性,在奥迪e-tron上是没有的。

  假如把奥迪e-tron车上的起步辅佐体系封闭了,其行进特性如下:假如车辆停在坡路上且挂入了某个行进挡,那么在松开制动器后,车辆会溜车。假如溜车方向与所挂的行进挡方向相反,那么ESC操控单元会把溜车车速约束为1 km/h。假如溜车方向与所挂的行进挡方向相同,就不会有制动进程了。在接通了起步辅佐体系的情况下,ESC会让车辆坚持不动。

  假如挂入R挡,那么功率电子设备会滚动电场,也便是滚动磁场,所以电机就回转。最高车速经过约束驱动力矩而得到约束。车速信号是根据ESC(ABS操控单元J104)的。

  假如电机是作为驱动电机来运用,那么发动机操控单元J623会把驱动恳求发送至前桥和后桥的功率电子设备上。功率电子设备会把所需求的电压以沟通电压的方式提供应电机运用。后部沟通驱动设备VX90功率更高,在能量收回以及在驱动车辆时,是起首要效果的。

  要想在车辆行进中让电机发生充电电流,那么在减速超速和制动进程中,是把电机作为发电机来运用的。在减速超速工况时,功率电子设备会让转子转速快于定子磁场(负转差率)。所以就在定子内感应出一个沟通电压,功率电子设备使用该电压构成高压蓄电池的充电电流。

  奥迪e-tron电机冷却体系选用了热泵技能,热泵体系包括车内空谐和热交换体系、压缩机、冷却设备(chiller)和动力电机废热收回设备。如图10所示,前桥和后桥上的电驱设备经过低温循环管路水冷,定子和转子上都有冷却液流过。尤其是顺便的转子内部冷却,在继续功率输出和峰值功率方面具有重要意义。在前桥上,功率电子操控器和电机互相串联在冷却环路中。冷却液首要流经功率电子操控器,然后流经前桥电机内部的“水枪”对转子内部冷却,之后流经定子水套回来循环管路中。在后桥上,冷却液首要流经功率电子操控器,随后流经定子冷却水套之后流经转子内的“水枪”,最终回来循环管路。