上汽ER6三电系统技术解读

文章来源:汽车动力总成 发布时间:2020-09-02
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今天我们将通过对其电池和电机两方面来解读上汽荣威R ER6的三电系统技术。

上汽荣威R ER6是首款采用上汽E1三电技术的车型,ER6的上市,也标志着上汽的三电技术到了E0至E1的迭代阶段。据工程师介绍,搭载E2的车型将于2022年推出。那么今天我们将通过对其电池和电机两方面来解读上汽荣威R ER6的三电系统技术。


电动汽车的“三电”是指:电池、电机、电控,这是电动汽车的关键技术,三电技术也是电动车区别于传统汽车的新技术。在这三项技术中,电池又是最主要的,它影响到汽车单次充电的行驶里程、汽车生产成本等。 




电机





 电机是新能源汽车驱动系统的关键,它的性能直接关系到新能源汽车整车动力性能。新能源汽车电机追求高功率、小体积、高转矩、高转速(高功率密度、高转矩密度)。新能源车用电机经过多年的发展,并伴随电机工艺及设备的成熟,电机绕组由之前的圆铜线设计逐渐向扁铜线绕组设计发展。



从官方给出的这张EO-E2电机演变,我们可以看出,E1的电机功率密度相较于E0有了很大幅度的提升,引入了8层Hair-pin电机绕组技术(8层Hair-pin电机相比4层Hair-pin电机实现了最大效率从96%提升到97%),使其功率达到了1.97kW/kg。而且电机的体积、重量也大幅度降低,有利于车辆续航里程的最大化。


Hair-pin发卡绕组电机特点:

01 槽满率高


发卡电机有效铜的面积可以提高20%以上,传统电机有效铜槽满率只有45%左右,发卡电机能做到70%左右。永磁电机损耗由绕组铜耗、铁耗、风磨杂散、磁钢涡流损耗,其中绕组铜耗占比50%以上,铜耗大小又和绕组电阻成正比,减小绕组电阻能直接降低铜耗、提升电机效率和功率密度。

 

02  散热性好


绕组表面积大,散热面积大。绕组匝与匝之间接触面积大,热传导更好。绕组每匝之间空隙小,热传导更好;绕组和铁心槽之间接触良好,热传导更好。通过温度场仿真,相同设计的扁铜线电机绕组温升比圆铜线电机低10%。

 

03  绕组端部短


线圈端部结构更紧凑。相比散嵌绕组,端部高度低很多。

 

04 体积小


根据电装公司的宣传资料,电机直径减小10%,轴向长度(高度)减小15%。功率密度明显提升。 





电池




 

如果把一辆车比作一个人,那么电池就相当于人的心脏,一个提供能量的地方。一直以来,电池技术对于电动汽车领域的发展起着至关重要的作用。但电池技术的发展一直受到:成本、安全性、续航里程等问题的制约,所以如何选择最佳的研发方向,成为了主机厂的难题。



传统的动力电池包内部包含多个电池模组,每个电池模组里储存着电芯,在有限的空间内,如果电池模组数量过多,就会导致电池包空间利用率降低,储存电芯数量减少,也就直接影响了电池能量密度。E1采用了大模组电池技术(通过降低电池包内部的模组数量,从而提升电芯密度,达到在相同体积下提升电池容量的目的),配合上523(电池正极材料镍钴锰的配比为523)的三元锂电池体系,其电池能量密度最高能达到180Wh/kg,能够让搭载的车辆实现600km以上的工况续航里程。相对于811电芯来说有更高的安全和稳定性,而ER6也凭借这些技术通过了全球顶级的UL2580电池安全认证及国家公告法规认证、ECER100欧盟法规等安全标准认证。



根据上汽目前的规划,E1的电池包能够实现50kWh60kWh以及70kWh三种容量,分别对应400km500km以及600km三个级别的续航里程。其中容量最低的版本采用了磷酸铁锂电池,这种电池在保证安全性与续航里程的同时,使电池成本下降了约15%



E1的电池包采用了防火罩、平衡阀、防爆阀等多种被动防护措施,并通过电池管理系统以及热管理系统对电池的状态进行监控、风险评估以及在出现问题时及时进行主动干预。在电池包外部的托盘,上汽也是花了精力开发出一体化铸造托盘,并对整车安装点的结构形式、四周侧壁各种加强结构以及托盘内部加强结构进行了精心优化,这种托盘在保证电池能量密度与安全性的同时,还能为整个系统降低大约17kg的重量。





总结





通过对于上汽三电系统的了解,可以看出在电机以及电池方面,上汽确实是下足了功夫,通过完善各方面的技术升级,使得在安全、效率、性能等各方面得到均衡。

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