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一般的Hair-pin扁线层一组knaller

2021年06月16日 10:11来源:未知手机版

去年 8 月,上汽 E2 纯电平台初露线 纯电平台是上汽三电技术的集大成者,在整车设计方面,例如底盘等全部按照纯电汽车方案设计,配合全新设计的软件和电子电气架构,可支持更强大的智能驾驶系统。此外,E2 纯电平台还有标准化、模块化、集成化、智能化的特点,形成了 一款底盘 + 标准电池包 + 灵活的驱动系统 + 整车电子电器系统 + 不同车身 的完整解决方案。

今年 3 月,上汽乘用车又发布了 R-TECH 高能智慧体 ,加速快充、快换等补能技术的商业化落地,进一步缓解新能源用户的里程焦虑和充电焦虑。

根据以往信息,广汽、蔚来均已发布 1000 公里电池技术,打响了新的 军备竞赛 。出自 E2 纯电平台的上汽乘用车下一代三电技术又将有何惊喜?今天,我们就来看看上汽乘用车此前在三电领域的 真功夫 。

电动汽车的续航问题,始终是消费者购车时最为关注的要素。在不改变空间、车重的情况下,增加续航的最好办法就是增大电池的能量密度。上汽乘用车通过自主研发,做出了令人欣喜的成绩。

以往,电池的发展思路是从电芯组成模组,再把模组组成电池包。但这两个过程,都会有转换效率,体积成组率大概在 40-50%,质量成组率在 65-75%。换句话说,有近一半的体积和三分之一的重量都没用来存储能量。这个就像你买了一套 90 平的房子,套内墙体越多,得房率也就越低。如果能在保证结构稳定的情况下,减少墙体,得房率就会变高。

上汽乘用车在电池包方面,也是这么做的。通过大模组的设计思路,把多个标准模组进行打散,再集成,使得零件数量大幅减少,零件安装连接需求空间减少,可用于布置电芯的空间就明显增大了。

大模组带来的好处是非常明显的,其中最重要的便是体积能量密度的提升。据测算,通过集成大模组的设计思路,电池包体积能量密度可提升 34%,这也就意味着同样尺寸的电池包,电池能量可以从 54.3kWh 提升到 72.7kWh,足足多了近 20kWh 电量。反映到续航方面,行驶里程可至少增加 100 公里。或者说,相同电量的情况下,上汽乘用车能将电池包压缩到同级最薄,将更多空间留给驾乘舱,为用户提供更宽适的驾乘空间。据悉,E2 纯电平台下,上汽乘用车的电池包厚度可做到 110mm,到那个时候,汽车可以被设计得更加低趴、空间也会更大。

与此同时,上汽乘用车电池包还采用了一体式铸铝托盘,把冷却板与框架集成在一体,兼顾电池冷却和加热功能,确保 PACK 框架强度的同时,还进一步提高了集成效率,提升了质量能量密度。

能量密度问题解决了,安全性怎么样?在 E2 纯电平台的赋能下,上汽乘用车可实现 L0 级别热失控方案,消灭自燃的可能。

在讲电机之前,先进行一个简单的科普,说说电机的绕组。一般而言,电机的绕组都使用铜线来做,但即使是纯铜也会带来很小的电阻。物理知识告诉我们,当通过绕组的电流很大时,即使是一点点电阻,也会造成很大的发热和能量损耗。同时,欧姆定律还告诉我们,导线的电阻和导线的长度成正比,和横截面积成反比。所以,要降低电阻办法有两个,一个是减少绕组的铜线长度,对于电动车的电机来说,这个方法显然行不通;那剩下的也只有增大横截面积。所谓的 Hair-pin 电机,就是将横截面上原来一个个圆形的绕组电线,knaller做成了横截面是扁长方形的绕组,互相直接紧密贴合,避免了横截面的浪费。

1、槽满率更高。从圆线变为扁线,可以在相同的空间填充更多的铜材,槽满率可以提升 20% 以上,从而提升电机的功率密度,提高性能。

2、热性能更好。扁导线与铁芯以及导线之间的接触面积更大,散热性能更好;导线电阻与导线横截面积反比,相同的空间下扁导线的面积更大,所以电机运行时导线上的直流铜耗更小。电机温升可以降低,效率得到提升。

3、运行噪音更低。Hair-pin 绕组电机采用的扁导线较圆导线绕组刚度更高,可以有效降低电机运行时的电磁噪声与机械噪声。

因此,通用、丰田、宝马、大众等大厂都已经开始生产和使用 Hair-pin 绕组电机。虽然名字都一样,但具体的绕线方式还是有很大区别的,一般的 Hair-pin 扁线 层一组,从上到下是两组 4 层排布,而上汽乘用车当前的技术方案中拆分成 8 层,knaller可将效率提升至 97%,逼近物理层面上的极限。电机效率提升带来的好处,最直观的就是能耗的降低。

此外,上汽乘用车的电机还采用了同轴结构,输出轴、半轴、电机轴在同一轴线上,相比平行轴布局结构能进一步压缩电机的直径,这样车辆前悬就可以设计得更短,为用户带来更宽敞的乘坐空间,对于前驱车来说优势明显。

上汽乘用车在电控领域也取得了技术突破,在升级整车控制器、域控制器的同时,将底盘控制、电池管理系统、电机驱动控制系统、再生制动控制系统等加入其中,实现网联化、域控制、智能化。以 BMS 电池管理系统为例,上汽乘用车已完成两代系统的研发,第二代 BMS 系统可在不影响车辆续驶里程的情况下,综合电芯容量、温度及工作状态等特征,分时择机对电机进行均衡,确保电池包的最佳状态,提升综合续航里程、延长电池包寿命。

经过长时间的自主研发,上汽乘用车在三电领域已经有了非常不错的积累,可以说是内功深厚、基本功扎实。面对日新月异的新能源发展大势,不断提升技术实力的上汽乘用车将带来怎么样的惊喜?我们拭目以待。

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