620km長續(xù)航如何煉成? 探秘榮威R ER6三電系統(tǒng)
【太平洋汽車網 技術頻道】2020年對于上汽榮威來說絕對是有歷史意義的一年,整個品牌的戰(zhàn)略進行了大幅度的調整,其中獅標與R標雙標戰(zhàn)略引出燃油與純電動兩條完全獨立的產品線。其中,全新R標將帶來集智設計理念,預示著其產品線將朝著年輕化以及高品質的方向發(fā)展。而榮威ER6作為榮威R標下首款純電轎車,將能實現(xiàn)620km超長續(xù)航以及12.2kWh百公里超低電耗。我們本次受邀來到位于上海鬧市中心的榮威智能廣場,通過上汽工程師們的現(xiàn)場講解,對其三電系統(tǒng)進行了一番解讀。
電驅系統(tǒng)是純電動汽車的核心,其性能和效率直接影響電動汽車的動能。據現(xiàn)場的上汽工程師介紹,ER6搭載了高功率、高扭矩密度的8層Hair-pin電機,同時整體構造也相比上一代電機有所調整,取而代之的是緊湊的創(chuàng)新同軸布置方案,在性能、續(xù)航和使用空間等方面都有所幫助。
電機的特性決定了電機的轉速和輪端的轉速差別很大,期間需要10倍左右的總體減速比。為了解決10倍傳動這一問題,一般純電車型會把它拆成兩級傳動,即通過一個中間軸做成兩對齒輪來解決,傳動軸從兩根變成了三根,并沒有充分利用空間。
可以說,榮威ER6對于電驅系統(tǒng)創(chuàng)新的同軸布置方案巧妙地利用了半軸周圍空間,避免了空間浪費。
而在電機的設計上,榮威ER6同樣也給我們帶來了不小驚喜。了解電機原理的朋友應該都知道,電機在定子上的繞組里通過電流形成磁場來驅動車輛。繞組的材料即使用純銅來做,也會有一點點電阻,由于通過繞組的電流很大,在大功率高速運轉時,這一點點電阻就會造成很大的發(fā)熱和能量損失。
為了解決這個問題,上汽工程師從繞組的結構上想辦法把截面積做大、長度做短,選用了Hair-pin扁線繞組。
電機高轉速下有著明顯的“趨膚效應(skin effect)”,導致中間的面積被浪費,周圍的電流很大,發(fā)熱明顯,效率降低。所以,工程師把繞組繼續(xù)拆分成8層,并合理設計結構,形成了現(xiàn)在的8層Hair-pin繞組設計,實現(xiàn)了電機效率、功率密度和扭矩密度的提升。
據工程師透露,相比于4層Hair-pin繞組電機,ER6搭載的8層Hair-pin繞組電機最高熱效率提升1%,至97%,已經逼近物理上限。不要小看1%的提升,要知道越往最高處,獲得相同程度的進步所要付出的是越多的。
此外,通過仿真軟件測算的效率MAP數據顯示,新車NEDC工況的平均電耗從13.8kWh/100km下降到12.2kWh/100km,降幅超過11.5%。也就是說在理想狀態(tài)下,同一輛ER6在相同的行駛條件下,搭載4層繞組的電機只能行駛548km左右,這要比搭載8層繞組電機的ER6足足少了將近72km的里程!
與上一代電機相比,ER6電機的功率密度進一步提升了53%,接近6kW/kg;扭矩密度進一步提升12%,接近12Nm/kg,甚至比特斯拉Model 3搭載的電機更高。同時,在8層Hair-pin扁線繞組電機的加持下,ER6最高轉速達到了15000rpm,搭配合理的齒比設計,新車0-100km/h加速僅需7.8s。
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