电驱动,汽车工业前进的新方向

作者:AI汽车制造业 文章来源:AI汽车制造业 发布时间:2015-12-28
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  在过去的几十年中,人们意识到化石燃料的蕴藏量是有限的,石油储量不可能满足未来的需求。同时,使用化石燃料也会产生污染和排放,造成环境问题。而人类对出行的需求仍然在快速增长,基于化石燃料的发动机已经很难满足未来的需求。电驱动是目前业界公认最适合用于替代化石燃料的新能源模式,但是在技术上依旧存在一些有待成熟的部分。

  对于新能源汽车而言,电驱动系统是非常重要的部件,电驱动系统的效率决定了电动汽车的最大行驶里程。在这样的背景下,ZF为汽车行业研发了创新的电驱动系统和组件。

  替代能源解决方案

  ZF开发的电驱动产品(应用范围包括纯电动汽车和混合动力汽车)可以为几乎所有整车制造商的新能源汽车产品提供电驱动系统解决方案。以120 kW的插电式混合动力平台为例,插电式混合动力变速器结合48 V电源,组成主驱动系统,此外还有额外的15 kW被用于弱混动系统。

  汽车制造商非常信任ZF的开发能力,也很欣赏ZF提供的完整且紧凑的混合动力系统(包括电动机和用于平衡发动机转速差的离合器、扭转减振器等)。ZF在基于自身8档自动变速器(8HP)开发而来的插电式混合动力变速器中使用了上述部件,并使其表现出了非常优异的驱动性能。

  在纯电动汽车应用领域,ZF提供了小型化、轻量化的电驱动车桥。该装置包括电动机、双级直齿轮传动系统以及集成化电子控制器。ZF先进的设计理念也使该款电驱动车桥结构紧凑且十分高效。

  极具优势的集成化系统

  ZF为电驱动系统提供了模块化且可扩展的控制装置,产品包括用于混合动力系统和纯电驱动系统的所有零部件,以及独立的电力电子元件(如逆变器和直流/直流转换器等)。

  电驱动系统需要非常先进的电控单元,并联式混合动力系统的实际燃油经济性并不取决于单一部件的性能,而是非常依赖所有组件(电动机、动力电池、电控系统及内燃机等)之间的系统集成和相互作用。

  电控技术在这当中起到了非常重要的作用,使ZF开发的混合动力系统可根据需求调节性能等级。因此集成于电驱动系统中的电控单元必须能适应非常广泛的应用。例如:逆变器可以操作所有的普通电动机,包括异步电动机(ASM)以及永磁同步电动机(PSM)。

  模块化电驱动后桥

  根据客户需求,开发和生产结合电驱动技术的传动和底盘部件一直是ZF努力的方向。随着汽车电驱动时代的来临,ZF的技术优势也得到更好地体现。ZF可以将电驱动系统集成到一套完整的车桥系统中,并完美实现了接口间的内部协调,这种设计大大降低了客户的开发成本。

  经过长期的开发、测试和验证,ZF基于潜在客户的需求,提出了模块化电驱动后桥概念。得益于ZF在乘用车车桥领域丰富的开发经验,该电驱动后桥的开发过程进行得十分顺利。ZF根据实际应用的具体需求,实现了将车桥机械传动部件与电驱动系统的无缝集成。

用车模块化电驱动后桥系统

  以先进技术贡献更多领域

  不仅为乘用车提供电驱动装置,ZF也为商用车开发相关产品。其为公交客车开发的轮边电驱动低地板车桥驱动方案(AVE130)可分别配合串行混合动力系统、燃料电池、动力电池或使用滑触线的纯电力系统对客车进行驱动。与传统方案相比,AVE130可以减少燃油消耗和污染物的排放。每个车轮都由一个水冷的高转速异步电动机驱动,减轻了车桥的重量。由于无需发动机和传动轴,客车有了更加充裕的空间以布置其他内饰和安装大容量动力电池。

  ZF还在为提高大学生的技术开发能力提供条件。2014年,ZF在欧洲举办电动赛车夏令营,鼓励来自欧洲多国的大学生团队开发电动赛车。在中国,ZF也一直作为上海同济大学组建的电车队(DIAN Racing)的赞助商,从技术和资金上支持DIAN Racing参与中国大学生电动方程式大赛,并帮助车队取得了优异成绩。

  新能源汽车需要电力提供能量,而ZF在能源领域同样是世界领先的零部件供应商,为风力发电机提供零部件已有超过35年的历史。通过与风电领域客户的合作,ZF已经开发出了完美匹配风力发电机结构的尖端变速器产品。

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