随着新能源汽车后补贴时代的到来,技术发展与运营创新成为当前形势下推动新能源汽车行业进步的重中之重。12月21-23日,以“后补贴时代技术创新发展思路”为主题的2016第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会在深圳中海凯骊酒店盛大举行。本次大会由、中国新能源汽车总工技术峰会组委会主办,数百位来自国内领先的主机厂、核心零部件企业、运营商、行业院校机构等各领域精英齐聚深圳,共同参与这一专为新能源汽车人打造的行业盛会。
大会为期三天,23日上午的会议围绕“后补贴时代运营模式探讨”邀请业内专家、学者与国内领先的新能源汽车运营商、主机厂等各领域精英展开探讨。深圳市依思普林科技有限公司技术总监夏文锦做题为“电机电控变速箱一体化集成方案”的演讲。以下是夏文锦演讲的主要内容:
我们做了一个动力总成。我讲一下我们的项目做了哪些东西,从未来的控制器里面我们是不是按照这种模式做下去,还是有更新的做法?在这里有一些优化或者改善的想法。
一、背景:我们为什么要做一体化集成?
我们为什么做一体化集成项目?因为独立方案、二合一方案、三合一方案与多合一方案等细分市场,把电机、电控与变速箱等组合在一起,是未来发展方向。
(一)特斯拉与大众动力总成系统
上图是特斯拉的产品,右面是后续的方案,它的电机是电机控制器放在轴上的。这个大家都很熟了,这个是特斯拉官网上的图片。
上图是大众的概念车,是2016年的一款概念车,可以很清晰的看到高压布线,线也很少。结合上面的信息,包括我们跟行业的专家,资深领导们的交流,我们要做一款内控总成出来。
(二)动力总成系统组成
上图是吴博士的PPT,我们很赞成动力组成的方式。动力系统主要包括,动力电池系统,电机系统,电机控制器系统,高压直流配电系统等。我们用动力组成做了一个分析,
这个产品,下面是电机控制器,电机,减速器和变速箱。一个是模块化的,你可以把电机拆开,电机是可以独立工作的,减速器械也是可以独立工作的。我们可以独立的验证我们的电机和电机控制器。我们现在配置的电机,可以控制电机的功率,配置的方案是从30千瓦到50千瓦。这个方案其实跟特斯拉有点像,但是也只是一点点像,特斯拉的控制器是放在两侧的,而我们把控制器放在后端盖上。特斯拉的电机和电机控制器的引线是很长的,而我们的电机控制器的引线更短一些。特斯拉的导线从金属穿过的时候要做绝缘措施,我们把那部分省掉了。
二、成果:国内外产品对比
特斯拉为什么放在两侧,是有它的原因。后面我会给大家解答一下为什么会放在这侧。
上图是跟特斯拉做对比,最右边的是特斯拉后来的方案,它是一个圆的,这个是特斯拉前驱的方案,这个东西类似是一个圆,但是实际上内部是一个方方正正的东西,不是一个圆的。这个是我们做的对比,我们的尺寸,特斯拉后续是12升,我们的功率最大做到180千瓦,实际上有可能会大一点!但是我们不敢往上标。按照国内对控制器的算法它是标不了那么高的,但是它为什么标那么高,我们还没有找到原因。从功率的密度来比,我们比他们的功率密度高了。
为什么特斯拉他们不放在电机后面去,因为电机的轴线,减速箱的轴线一般是在车轮的对中,我们这个电机控制器从最内到最外大概是590毫米,特斯拉的电机控制器是730,如果放在后面的话没有办法把这个轴放在当中,整个步骤是没有办法实现的。特斯拉前驱是没有放在这,为什么不放呢?最大的对角线是320,电机的端盖是366,所以对角线和端盖是安装不了的,为什么不能安装,我们后面会讲。
这是我对电机控制器的需求,结构紧凑,重量轻,可靠性高,效率高,成本低,对现有的变速箱比,我们把三个线省掉的,八九百肯定是省掉的。主机厂在研发的过程当中不需要去找电机,不需要去找变速箱,我们都帮你找好了。整车的验证阶段不需要去验证电机,也不需要验证控制器,也不需要验证变速机,我们都帮你验证好了。安装维护效率高,我们现在碰到的客户说你们的线有松的,防水圈也没有拧紧,这个是不可避免的。低噪音,我们把三大线省掉了,实际上是在加减速的时候就产生一个音频噪音,辐射东西小了很多,不是完全的节约掉,除了把线节省掉以后,我们也加了措施。下面是调试效率,整装厂节省了很多的时间。我们配置的时候考虑到可靠性的因素,我们没有标那么大,我们现在标的是125。
下面我们讲一下为什么特斯拉的电机控制器要做到320,我们做到266。这个主电路的图大家都非常的熟悉。我们的优势就在模块,我们是可以分装模块的。今天,我们就这个控制器我们先不讲策略,我们后面再跟大家沟通。我们讲主电路的东西,最基础的地基上我们做了哪些工作。
我们为最小的控制器设置了这个模块,这个模块是目前了解到的模块里面最小的模块,从外形上我们是最小的,我们的面积目前是最小的。第二是我们自己的模块。第三个模块是电机控制器里面,大家坐的大巴里面用得比较多,但是用的组合面积里面是很吓人的。
模块是不是做小了就可以了?其实也不是,右面的图是连接方式,这个是有专利的。传统模块的模式方式是从上到下的连接方法,我们右面的模块是从侧面连接的。如果从上往下的话,侧面还需要再加一个塑胶件(谐音),会增长很大的水平面积,这个是我们电机控制器,在266这个直径里面能做进去,就是因为我们是全球最小的模块。我们还有哪些小目标没有达成,一个是可靠性,一个是效率。大家都熟悉的半导体,它的损耗和温度相关。这个是我们市场上现在用的PDA用的材料,第四层我们用的是氮化(谐音)铝。下面的统计板的位置,算铜,但是导热系数并不高,但是陶瓷那一层他们用氧化铝我们用氮化铝,我们的热度可以做得更低,相同的情况下节位(谐音)可以做得更低。这个是基于这个材料我们用的地板是铝碳化硅的,匹配性能比较好的,现在市场上的氧化铝跟铜的结合是很差的。最右面是我们测试的数据,我们可以用2000次。现在我们采用的方式,下面的是不准的,一般差很多度,这个差别跟工况是密切相关的,所以我们没有办法做一个准确地标。那么我们怎么优化的?
这是我们现在的模块芯片,左面是芯片实际的图,右面是一个电路,我们通过芯片直接采集芯片的温度,这个很直接,也是有温差的,但是小得多。另外是一个电流采样的方式,我们现在的经常用到IPP电压的方式采样,我们通过电路的采样更直接。
我们在所有的目标里面,结构紧凑、尺寸小、重量轻、可靠性高、效率高、 成本低与低噪音的目标里面,我们都达成了一个小目标,后面还有很多东西要做。
这个项目我们有三项发明专利,三项实用新型专利。我们是从6月份开始的项目,预计在明年的7月份我们会进入量产,因为当中会准备很多的数据、验证工作,所以拖得比较长。
公司介绍
简单介绍一下我们公司,我们公司成立于2011年,我们最新做模块。现在做股改,到2017年的IPO。从2007年我们就开始做新能源汽车行业,到2008我们开始做模块,我们这个团队是第一波的IP工厂的团队(谐音)。我们到2011年我们新成立的公司,我们做的是全球唯一一款六合一的模块,到目前为止我了解的是比亚迪在做。2017年我们重点目标是会推动力总成,我们会做跟RP兼容的模块。这个是我们的应用模块,大巴车、应急维修车我们都在做,从10千万到200千瓦我们都是有产品的。这是我们的模块,自己分装的模块,主要是分为两种,基本上大家可以看一下这个参数。我们的团队,我们的核心是做IP模块,我们根据IP模块做了电机控制器的研发,因为有客户的需求我们做了一些小的辅助的DMIC。这个是我们的生产能力,我们现在所有芯片的主要来源是铜,电机控制器明年2季度我们会做到500台每天的产量。这个是公司的地址。
如果大家想了解更详细的东西,会后大家可以去我们公司坐坐,谢谢大家!
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