第二节 动力驱动系统
一、驱动电机系统
1.系统说明
以EU5车型为例,该车装用的TZ220 XS560驱动电机是一款水冷的永磁同步电机,其最大输出转矩≥300 Nm。该系电机结构采用永磁励磁方式,结构紧凑、可靠性高、易于加工、拆装方便。TZ220 XS560驱动电机通过整车驱动控制策略,实现电动机模式驱动车辆前进、倒车,以及发电机模式回馈制动。
整车通过检测电子档位信号和加速踏板位置信号,以控制驱动电机的正反转、转速和转矩,通过减速器本体输出转速和转矩,进而达到调整整车车速的目的。电机驱动控制系统框图如图4-13所示。
图4-13 电机控制系统框图
驱动电机系统的控制中心,又称智能功率模块,以IGBT模块为核心,辅以驱动集成电路、主控集成电路。
驱动电机控制器对所有的输入信号进行处理,并将驱动电机控制系统运行状态的信息,通过CAN网络进行共享发送。驱动电机控制器内含故障诊断电路。当诊断出异常时,它将会激活一个错误故障码,发送给组合仪表,同时也会存储该故障码和数据帧。
驱动电机系统是纯电动汽车三大核心部件之一,是车辆行驶的主要执行机构,其特性决定了车辆的主要性能指标,直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。驱动电机系统是纯电动汽车中十分重要的部件。
驱动电机系统由驱动电机(DM)和驱动电机控制器构成。通过高低压线束与冷却管路与整车其他系统进行电气和散热连接。驱动电机内部结构如图4-14所示。
图4-14 驱动电机内部结构
2.技术参数
1)EU220/260车型技术参数见表4-9。
表4-9 技术参数
2)EU300/400车型技术参数见表4-10。
表4-10 技术参数
(续)
3)EU5车型技术参数见表4-11。
表4-11 技术参数
二、减速器总成
1.总成介绍
以EU5车型为例,EF130B01减速器总成是纯电轿车行业中技术含量较高的一款减速器。其最大输入转矩≥300N·m。该系减速器结构采用左右分箱式,结构紧凑、刚性好、易于加工、拆装方便。EF130B01减速器采用前进档和倒档共用结构进行设计,倒档通过整车驱动电机反向驱动实现。
EF130B01为单档双级减速器,可适配转矩在0~300N·m,最高转速12000r/min的驱动电机。
整车通过检测电子档位信号和加速踏板位置信号,以控制驱动电机的正反转、转速和转矩,通过减速器本体输出转速和转矩,进而达到调整整车车速的目的。
该减速器按功用和位置分为五大组件:右箱组件、左箱组件、输入轴组件、中间轴组件、差速器组件,见图4-15。
该减速器依靠两对齿轮副实现动力的传递和变换。整车前进和倒退时的动力传递路线如下:输入轴齿轮→中间轴齿轮→中间轴→主减速齿轮→差速器半轴齿轮→传动轴。
图4-15 减速器组成部件与传递方式
1—输入轴齿轮 2—中间轴 3—主减速齿轮 4—差速器半轴齿轮 5—传动轴(共2根)
2.技术参数
1)EU300/EU400配用的EF126B02型减速器技术参数见表4-12。
表4-12 技术参数
2)EU5配用的EF130B01型减速器技术参数见表4-13。
表4-13 技术参数
(续)
三、动力电子单元
1.系统说明
动力电子单元(PEU)是将车载充电机模块[车载充电机(慢充)]、DC/DC变换器模块(将高压电池高压电转换为14V低压电)、MCU驱动电机控制器(负责转矩控制、传感器信号采集处理,辅件驱动和控制等功能)及高压配电模块集成的产品,将原本生产过程需要多次装配的部件进行集成化设计,提高装配效率和生产效率。PEU总成安装位置如图4-16所示。
图4-16 PEU总成安装位置
1—快充线束 2—PEU总成 3—电动压缩机总成 4—驱动电机总成 5—减速器总成 6—高压电池至PEU高压线束 7—PTC高压线束 8—PTC总成 9—高压电池系统 10—慢充线束
MCU具备换档控制功能、能量回收控制功能、整车转矩需求控制功能、定速巡航控制功能、防溜坡控制功能、碰撞安全控制功能、制动系统控制功能、整车控制功能、ADAS功能等。
车载充电机同时要满足充电和电源两种模式。在充电工作模式下,车载充电机以电池包给出的数据作为参考,工作在恒流或恒压输出两个阶段。
PEU集成化设计将原本大量的高压线束优化后,在内部母排中集成体现,提高了高压母线的屏蔽效果。另外,PEU的各个接口是根据整车的需求进行定制化设计,与PEU连接的高低压线束较为简易,提高了高压线束的装配便捷性和可靠性。
2.技术参数
1)EU5车型PEU总成技术参数见表4-14。
表4-14 技术参数
2)EU300/EU400车型PEU总成技术参数见表4-15。
表4-15 技术参数
3.内部构造
以EU300/EU400车型为例,PEU上端结构主要由电机控制器、车载充电机、DC/DC变换器、PTC控制器、快充继电器、熔断器、互锁电路等组成,内部构造见图4-17。
PEU下端结构主要由两个3.3kW车载充电机组成,安装在PEU下方,中间是冷却水套,见图4-18。
图4-17 PEU上端结构内部构造
图4-18 PEU下端结构构造
4.端子定义
1)EU300/EU400车型PEU低压端子如图4-19所示,其定义见表4-16。
图4-19 PEU低压端子
表4-16 PEU低压端子定义
(续)
充电机低压端子如图4-20所示,其定义见表4-17。
图4-20 充电机低压端子
表4-17 充电机低压端子定义
2)EU5车型PEU低压端子如图4-21所示,端子定义见表4-18。
图4-21 PEU低压端子
表4-18 PEU低压端子定义
(续)
5.系统电路
EU300/EU400车型PEU系统电路如图4-22所示,EU5车型PEU系统电路如图4-23所示。
图4-22 PEU系统电路(EU300/EU400车型)
图4-22 PEU系统电路(EU300/EU400车型)(续)
图4-23 PEU系统电路(EU5车型)