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混动引擎蓄势待发-探秘博格华纳P2i技术

2019-10-09 08:03:20


混动引擎蓄势待发-探秘博格华纳P2i技术

 

放眼全球,在未来10年内,新能源汽车将以排山倒海之势而来并迅 速席卷世界上的每个角落。市场调研数据显示:到2025年,全球最 大单一汽车市场——中国将不再生产纯内燃机驱动的新车,取而代 之的是不同架构的混合动力和纯电驱动,唯有此才能实现双积分达 标。在全球范围内,各车企年生产乘用车中需要有20%的插电式混 动或电动车才能达到2025年的排放法规要求。而到2030年,按照现 有的推测这一比例要达到40%。


博格华纳的混合动力产品种类全面,几乎覆盖了各类乘用和商用混合 动力汽车的驱动架构,无论是轻混、强混还是插电式混合动力汽车都 能提供解决方案,这就使得汽车制造商可以自由地选择最适合其需求 的驱动技术。博格华纳的产品适用于所有主流混合动力总成设计,包 括P0、P1、P2、P3、P4和PS(Power-split)。这些先进、高性能 的解决方案既可集成于现有架构,也可以整合于全新的技术平台中。 例如,为了降低混动架构的生产成本,博格华纳的带逆变器的P2i混 动模块使汽车生产商能灵活地将电机布置在现有空间中。

P2i(P2 同轴式模块,带集成逆变器,适用于 48V 和高压)
主要特点: 

  • 可扩展、模块化的 P2 架构,适用于 48V 和高压 

  • 基于系统化方法的部件优化 

  • 为 48V 和高压 (HV) 开发的专用高度集成逆变器 

  • 带完整 ASIL 功能安全评价的预测试和预校准 P2 装置

在诸多的混合动力构架配置中,特别是在某个已有的 ICE 车辆构架 中,P2布局不仅是一种性价比很高的解决方案,同时又能兼顾降低 CO2的排放。

P2 布局让发动机与动力传动系统可以断开,并且电动机通过施用杠 杆作用于变速箱的传动比来驱动车轮。

然而,在不增加动力传动系统总长度的情况下进行电机和分离式离合 器的总装是一件非常具有挑战性的工作,并且需要详细的电机和逆变 器开发与集成方面的知识。

通过将定子缠绕在驱动电机中的独特方法——其具有可扩展的长 度,适用于轻度混合动力汽车 (MHEV) 乃至插电式混合动力汽车 (PHEV) 的多种应用——以及多年的紧凑型离合器系统的设计经验, 博格华纳开发了一系列的新型驱动模块,包括可扩展和模块化定制设 计的液压执行器系统。

对于双离合自动变速器 (DCT) 而言,分离式离合器和双发式离合器 被集成到了转子和定子内部。多家客户现已开始预生产这款 P2 和 P2i(带集成逆变器)三离合器模块了;其具有非常紧凑的设计,可最大限度地减少对动力总成的整体长度的影响。针对行星式自动变速 器和无级变速器 (CVT),我们正在开发与液压变矩器和起动离合器配 置兼容的模块。

在实现了用于双离合变速器和自动变速器用途的高压 P2 同轴式模块 的工业化生产(特别是对于中国市场)后,博格华纳现正专注于开发 带有集成逆变器的 P2 同轴模块,首先从 48V 技术开始,作为成本 和 CO2 减排之间的最佳平衡方案。

在 CO2 减排与成本增加的对比图中,绿线给出的是这两个具有挑战 性的任务之间的最佳平衡。

此外,带有集成逆变器的 48V P2 设计在 CO2 减排与传动系统电气 化的总体成本之间实现了极佳的平衡。

为了满足客户对 P2 同轴和离轴设计的可扩展和模块化要求,我们提 供多种转子和定子长度供选择,可以匹配车辆的扭矩和动力要求,并 且这些电机还与高压和 48 伏特架构相兼容。一块普通的叠片同一种 独特的绕样式一起使用,从而使电机适用于所需的电压。适用于高压 (HV) 和 48V 的电机和逆变器之间的接口端子可以被标准化。适用于 高压 (HV) 的逆变器需要更大的体积,这是为了满足爬电距离和电气 间隙的要求以及泄放电阻对直流支撑电容器进行放电的需要。

逆变器的这种集成为系统的整体效率和电磁兼容性 (EMC) 带来了显 著的益处。P2 器件可以作为子系统进行测试,并且可以作为带有完 整功能安全评估的预校准设备进行提供。

一个定制设计的液压模块也被集成到了壳体上,以便能驱动分离式离 合器并且向传动器和电机提供冷却流量。

匹配博格华纳带逆变器的P2i混动系统可以为各类混动车型大显身 手,为整车厂的缩短研发周期,提升产品性能做出贡献。

 

Heiko Jausel,全球产品/工程主管,电子产品,博格华纳传动系统