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干货 | 挑战集成化,看看博格华纳的电驱动模块iDM

来源:汽车与配件


汽车产业电气化进程加快,电动化时代,整车厂更多需要的是轻量化、标准化、模块化的产品与技术,驱动系统领域,技术的集成度也逐渐加深。作为汽车驱动系统领域领先的零部件供应商,博格华纳深刻理解行业变化趋势,以及客户需求的进化,在2019年1月量产eDM电驱动模块后,顺势推出适用于纯电驱动和P4混动的iDM(integrated Drive Module)全集成电驱动解决方案。

盘点iDM的三大核心模块

博格华纳iDM电驱动系统主要由高性能电机、传动系统冷却模块、电机控制模块、信号连接接口、高压电源接口、传动轴接口以及驻车锁死系统8个模块构成。



一起来看看其中的三大核心模块——电机、电控和减速器。


高速电机


iDM系统中的电机是最高转速16000rpm的永磁同步电机,可以支持更高速比,从而提升轮端扭矩输出,减小电机尺寸;同时,该电机也采用发卡式定子绕组技术以大幅提升电机的功率密度;此外,高速电机在噪声、振动与声振粗糙度(NVH)方面表现突出。未来,电机还将往体积更小,功率密度更高的方向发展。


功率电子


功率电子即电控单元,不同于已量产的eDM产品,博格华纳iDM eAxle系统集合了电子控制装置,iDM eAxle电子控制装置目前采用主流的IGBT绝缘栅双极型晶体管技术。


齿轮传动机构


齿轮传动机构即减速单元,能否提供灵活的减速比以适应各种客户需求是考量一套电驱动系统的关键指标之一。博格华纳的iDM系统采用固定速比,目前可为客户提供12.5的减速比,基本覆盖大部分客户各种车型的动力传输需求。从市场情况来看,博格华纳的齿轮传动比高于平均水平。




永磁同步电机、高性能电子控制模块和高效减速机构集成在一起,将尽最大可能缩减布局空间,方便整车厂在整车上布置。目前,iDM系列产品提供的型号包括iDM200 和iDM220,可根据设计架构和不同应用,轻松集成于乘用车和轻型商用车的前轴或后轴上。除纯电动汽车外,iDM也适用于P4混合动力汽车,即电机位于前轮驱动车辆的后轴上。


另外,紧凑、轻质、高效的iDM产品可以帮助电动汽车降低能耗,以同样的电池行驶更长的距离,优异的NVH性能也能够满足前沿的电动汽车和混合动力汽车传动要求,帮助OEM设计强劲、清洁、高效的汽车。


解析iDM的主要优势


电驱动系统最大的要求是提高效率。随着人们对续驶里程的要求越来越高,同时为了避免能源、动力和成本的浪费,整车厂对驱动系统的效率要求会越来越高。所以,高效一定是电驱动系统未来的发展趋势。




值得一提的是,博格华纳的iDM模块中使用的所有组件均为博格华纳全自主研发的成熟技术,且都可作为高集成模块或独立新能源汽车驱动系统解决方案。因此,博格华纳iDM能从系统整体的角度出发,进行产品优化,并同时满足客户在性能和成本方面的要求。


深入谈到iDM的优势,主要在于其可扩展和模块化的架构,且支持各种齿轮速比和电机尺寸。



例如,iDM的工作电压为220-480V直流电压(VDC),根据客户不同的整车电压平台,该系列产品可提供高达160kW的峰值功率和3800Nm的峰值扭矩,确保电机平稳安静地运行,而其发卡式扁线定子绕组电机技术提供优异的性能表现和出色的NVH性能。


据悉,到2025年之前,博格华纳的iDM电驱动系统还将提供峰值功率达到300kW、峰值扭矩达到4500Nm的产品。


另外,该产品支持整车平台各类软件功能需求,并提供支持车辆动态和能源管理的高级版本控制器,软件架构符合当前市场需求,易集成于AUTOSAR等通用平台,可满足ASIL D安全等级需求。


为满足现代车辆系统中不断增加的数据交换需求,博格华纳的功率电子设备还可与CAN或CAN FD总线配合使用。


解锁iDM的新功能


为了进一步提升电动汽车的综合性能,结合自身技术沉淀和研发实力,博格华纳为客户提供可选驻车系统,还开发出同轴带矢量控制电机。


关于可选驻车系统,如果客户车辆上没有装配电子手刹系统,则可选择在iDM驱动系统上加装电子驻车系统,可以保证电动汽车在斜坡上不会溜车,而且省去了电子手刹的费用成本。


博格华纳的同轴带矢量控制电机系统,可以同时控制左右轴的扭矩输出,使得电动汽车具备燃油发动机车辆的电子稳定程序(ESP)能力,保证电动汽车通过弯道时的稳定性。


博格华纳目前的iDM以集成了开放式差速器,可以轻松实现电机扭矩矢量控制。为了防止车轮一侧打滑(50%的扭矩),另一侧失去动力(50%的扭矩不足以驱动车辆离开),博格华纳还可以加装电子差速锁,从而在车轮一侧打滑时,将打滑侧扭矩设为零,赋予另一侧100%扭矩,从而驱动车辆离开打滑区域。


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