新能源汽车墟市依然进入后补贴时期，行业洗牌与吞并重组加快到来。这意味着车企需求负责越发深重的财政压力，同时将面对越发激烈的行业比赛。基于此，整车厂商和供应商需求尽或者联合负责补贴退坡本钱，而零部件集成化计划是促成本钱消重的重要权术之一。

　　正在如许的后台下，高度集成化的一格式电驱动体系应运而生，不但不妨杀青减重降本钱，并且功率密度等目标也获得有用地提拔。邦外里企业针对集成电驱开荒本事依然初步全部发力，采用集成化电驱动体系成为纯电动乘用汽车的成长趋向。

　　电驱动体系是纯电动汽车的重点，重要包罗了高本能驱动电机、电力电子掌握单位和减速器等一面。

　　跟着今世汽车本事的飞速成长以及集成电途和电力电子本事的大界限使用，机电一体化的电驱动体系的卓异性愈发分明，其能量密度大、成果高和本钱及重量的有用消重等特质，使得电驱动集成化计划计划正在纯电动或混杂动力计划正在乘用汽车范围获得越来越众的使用。

　　最初的电驱动体系不存正在集成式计划计划，纯电动汽车电驱动体系由驱动电机、电控体系、减速器等部件均只身安放，之间寄托线束等联贯件举行联贯，从而导致当时的驱动体系极度庞大。

　　跟着乘用车行业的成长和闭系本事的积聚，集成化电驱动体系渐渐成为主流，对比常睹的集成化计划计划席卷勾销驱动电机三相高压线，将驱动电机、电控端子直连，勾销水管，将电机、电控水道直连，以及驱动电机壳体和减速器壳体共用，乃至更有甚者将驱动电机与减速器和掌握器壳体共用等。

　　这些集成计划早些年由于本事壁垒或者成熟度不敷的客观身分无法杀青，现阶段跟着本事难点渐渐被攻陷，各大整车厂商初步将电驱动体系的深度集成化计划制作行动要紧成长对象。

　　集成化计划计划可能有用地减小电驱动体系的体积、消重体系总重量、消重电驱动体系本钱。电驱动体系的各个部件通过整合，具体布局趋势于紧凑，安置尺寸和所占体积获得进一步缩减；与此同时，各部件之间的联贯原料由于集成化计划而大幅度删除，体系重量也获得了消重。

　　其次，采用集成化电驱动体系的机舱越发简单，使得汽车各体系结构越发乖巧。因为体积减小，整车的乘坐及储物空间获得最大化愚弄；同时汽车重量的消重正在肯定水准上也消重了汽车能耗、提拔了续航里程。

　　另外，通过集成化计划，电驱动体系不妨消重接口庞大度及本钱。电驱动体系集成化有用地缩短了各部件之间的隔绝，删除了联贯件及相应接口的操纵，正在优化了传输途途的同时也提升了体系的成果；而电驱动体系采用的联贯件包罗导线和管途等原料，是弗成忽视的坐蓐本钱，是以删除联贯原料的操纵将直接促成电驱动体系本钱的消重。

　　电驱动体系集成化计划需求众维度开荒和本事验证。此中集成体系导致各部件与气氛接触面积删除，为确保各部件处于寻常事务温度区间，总共散热体系需求从新计划优化。同时，NVH（噪声振动）、EMC（电磁兼容测试）、安乐等本能目标的掌握，以及零部件开荒协同都是目前整车厂和供应商需求要点攻陷的困难。

　　正在后期用车方面，电驱动体系的集成化或者对消费者发生不良影响。肯定水准上，体系的集成会导致各部件的牢靠性消重，集成化电驱动体系各部件的质料掌握显得尤为要紧；当某个零部件呈现题目需求维修或者调换总成，会导致维修功夫和本钱增添。

　　归纳来看，电驱动体系集成化看待纯电动乘用汽车行业来说具有踊跃的激动效力，然则基于现阶段电动汽车供应链的本事程度，集成化经过中的计划和质料题目看待整车厂商和供应商来说仍旧是雄伟的挑衅。

　　集成化电驱动体系成长之初，布局样子较为简易，如图2所示，是将驱动电机和减速器集成正在沿途，变成一格式电驱动体系。从下图中可能看到，固然该体系的联贯一面对比庞大，然则起码杀青了二合一的计划，缩短了各部件之间的隔绝。二合一这种简易的集成样子也使得电驱动体系具体布局越发紧凑。

　　跟着电驱动集本钱事的一直演酿成长，三合一电驱动体系呈现。主流电驱供应商众采用三合一电驱体系，比方：将电机、电控体系和减速器集成正在沿途并与车桥相联合的电驱体系；或是针对中小型轿车供给的越发轻盈的三合一电驱动体系，转速可达21000 r/min，不但本能优异，并且电能转化成果极为高效。

　　邦内对三合一电驱动体系的斟酌与海外比拟起步较晚。目前邦内正在驱动电机功率密度方面和海外产物相当，而电机掌握器功率密度和海外比拟有肯定的差异；正在最高转速方面，海外成熟电驱产物的转速依然进步16000 r/min，邦内则大批正在 12000 r/min 操纵k8凯发官网。

　　跟着邦内新能源本事的飞速成长，自立品牌电驱动体系也已博得较大前进。比方：某三合一电驱动体系具有高效区宽、IGBT（绝缘栅双极型晶体管）损耗小等上风，满意了差别级别轿车对加快、爬坡等动力本能的需求；某集成化电驱动体系不妨杀青超高的扭矩，优化后的能耗为15 kW·h/100 km，抵达了业界优秀程度；某集成式电驱动体系装备了铜转子觉得电机、怪异拓扑架构计划的电机掌握器及大扭矩齿轮箱。

　　三合一电驱动体系是目下的主流斟酌对象，但仍有少许公司对众合一集成计划举行了差别水准的考试。

　　如某公司自立研发了八合一集成电驱总成，正在常例三合一模块以外，还集成了五合一电驱动模块：电机掌握器、车载充电器、车载电源、高压配电模块以及整车掌握器。

　　总共体系布局越发小巧，水冷体系的事务成果也获得大幅提拔，但具体布局集成后柔性化水准消重，影响机舱的总安放。

　　目前墟市上电驱动体系的电机最高转速通常正在12000r/min 操纵，然则跟着新本事、新原料的成长及使用，加之客户对驱动成果、加快体验的珍视及探索，采用更高速的驱动电机成为集成电驱成长的势必趋向。

　　高转速电机不妨提升功率密度，同时减小体积、消重本钱，看待电动车动力本能来说上风尤为分明。现阶段有一面转速进步16000r/min 的高速电机依然面市，重要使用于中高端的纯电动车型中。

　　目前环球主流集成化电驱体系计划众采用驱动电机成婚单挡减速器的架构，其布局简易，本钱较低，但正在高转速境况下成果和扭矩会急速衰减，是以经济性不高。

　　而电驱体系的众挡化能大大提升电驱体系事务正在高成果工况的概率，既能提拔动力本能和又能两全经济性。跟着畴昔本事成熟度的提升和本钱的消重，众挡减速器势必会成为更众集成化电驱动体系的抉择。

　　汽车家当是榜样的界限经济家当，汽车产物平台化计划不妨有用地消重研发本钱，缩短上市周期。遵照差别转矩、功率需求以及差别级其它车型，可能计划差别的系列化平台电驱动产物。

　　通过平台化计划集成电驱动体系，可能消重各部件的采购本钱杀青本事阅历共享。纯电动乘用汽车墟市需求正在短功夫内发生界限效应、增量降本，是以集成化电驱动体系向平台化计划成长是局势所趋。

　　潜正在的齿轮啸叫危害，这是正在高转速以及对应的频率边界内，轮齿啮合频率引发所导致的；

　　电驱动模块的性情是部件间众物理互相效力的结果。相闭计划经过的常识寻常散布正在单个组件的开荒一面，或划分为经典模块范围，如机器、电气、磁性、热学或噪声、振动、NVH)，这使具体计划计划的优化变得庞大。

　　是以，计划经过重要是按挨次和迭代完结的，这就延伸了电驱动体系的开荒周期，并使找到最佳具体驱动体系计划计划变得越发困苦。比方，驱动电机的尺寸和本钱可能通过提升电机转速来消重，但这需求更高的齿轮比，是以正在传动方面需求格外的奋发。

　　体系计划计划战术代外了车辆层面上传动体系的计划经过。这里需求商量各阶段的计划经过。第一阶段是一个简略的计划，结果是对闭系装备举行预过滤。遵照驱动哀求(图3(项目1至3))，测试各类比例组件参数组合。确定闭系装备的组件的基础参数(功率、扭矩等)。

　　具体观念结构、计划和评估是杀青上述体系格式所必须的。该经过的宗旨是确定最有前程前瞻性、本事目标比赛性的传动观念，同时依旧操纵寿命和噪声哀求。必需确定与车辆闭系的传动性情，如尺寸、质料、惯性、本钱和牺牲。

　　图4显示了集成电驱体系计划经过的简化流程图。从整车程度的简略计划中获得的电驱体系的基础哀求(齿轮数、总传动比、最大扭矩和最大速率)可用作输入，如图4 (A项)。与电驱体系操纵寿命闭系的载荷集 合是通过车辆层面的仿真模子，从界说的驾驶轮回序列中确定的。

　　假设没有指定齿轮拓扑，则奉行拓扑抉择，如图2(项目B)。通过拓扑抉择，可能确定全面传动体系组件的速率和扭矩。正在接下来的措施中图4 (C项)，举行齿轮刚性和承载本事验证。一个有上风的宏观几何参数被抉择以举行下一步的判辨。遵照齿轮几何，齿轮力和全面轴/轴承体系可能盘算推算和计划，如图4(项目D)。

　　图5显示了齿轮计划的经过。看待每个齿轮副，除了输入数据，如方针齿轮比、输入扭矩和速率，还界说了格外的范围前提，如图5(项目1)。这席卷宏观几何参数的计划空间(边界和步长)(比方通常模块、螺旋运转角或压力角)，以及最小安乐系数或应允的核心隔绝的参数。鄙人一步中，前面界说的值将齐全阶乘组合正在沿途，如图5(项目2)，并盘算推算全面进一步的几何属性。现正在可能确定获得的传动安装本能，如图5(项目3)所示。遵照受力和几何数据，遵照ISO 6336盘算推算出了轮齿的安乐系数。全面不满意最小值和最大值哀求的变量将被一口气删除。

　　本计划措施的方针是满意基础哀求的轴-轴承体系。其结果应不妨对筑树的可行性举行评估，并举行大界限和本钱评估。另外，必需抉择满意操纵寿命哀求的轴承举行无误的损耗盘算推算。

　　图6显示了基础的计划经过。轴承安放(比方定位/非定位)和相应的轴承类型。显着轴承-轴盘算推算闭系的载荷谱，图6(项目1)。轴承的反效力力以及轴系的回旋和弯矩剖面是遵照操纵预订义齿轮数据的几何安放盘算推算出来的，图6(项目2)基于这些消息，创筑了一个初始轴系观念，图6(项目3)。遵照操纵寿命哀求和轴轮廓范围抉择适宜的轴承。因为轴承影响轴系长度，这个经过必需基于总体结构哀求举行本事迭代且不行违背现有的加工程度及零部件本钱，直到找到一个有用的组合。图6(项目3和4)。

　　因为壳体对电驱体系的本钱、重量和安置空间有很大的影响，是以正在观念阶段需求商量悬置、刚度、安装、间隙等题目。寻常第一版的壳体模子不行供给较为切实的结果。是以，一种基于内部轮廓样子计划的外壳(特质样子)基础变成。图7显示了壳体的计划经过。开始，壳体轮廓的样子(席卷需要的壁厚)是基于内部几何图，图7(项目1和2)。这确保了外壳壁厚是尽或者平均的。观念的体积和质料现正在可能从内部和外部轮廓网格盘算推算。安置和肋的质料是按百分比增添商量的。精确的几何计划(比方轴的刚度与轴承座的刚度)对壳体质料/体积的影响被以为是很小的。

　　润滑体系计划：轴系油途对象、壳体油途对象、油孔巨细、轴承润滑油途对象、驱动电机油途对象与回油途途、油量散布计划、润滑油成婚、润滑油油量成婚等；

　　轴系校核盘算推算：轴系刚度、轴系强度、齿轮重合度盘算推算、侧隙计划、轴承的安乐系数、齿轮副接触黑点、修形计划、调动垫片盘算推算；

　　差速器盘算推算：半轴与行星齿轮的侧隙、差速器螺栓盘算推算、差速器成果、半轴花键强度盘算推算、差速器体系强度；

　　驱动电机盘算推算：转子轴强度、动平均盘算推算、极限转速盘算推算、散热成果盘算推算、定子与壳体压装力盘算推算；

　　基于电驱体系的结构图及对驱动电机的哀求（扭矩、转速、冷却、电压、润滑或水道计划、电流等参数）举行第一版校核转子轴强度与刚度，转子与定子径向间隙和轴向定位等盘算推算，如图8、图9、图10所示。

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