- 关于2024年全球动力系统研讨会报告解读
- 关于2024 USA CTI，DeepDrive GmbH解决方案的解析
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- 本篇为知识星球节选，完整版报告与解读在知识星球发布
1）双转子驱动系统究竟长什么样子？为什么要在中央驱动中使用TA？有什么好处？
2）这套系统的关键性能参数是什么？在应用领域带来了何种优势？为什么会引起OEMs的重视？
3）CES的冷却和润滑概念是如何在实现系统最佳运行的前提下，确保了寿命和性能？
带着这些问题，我们来一窥究竟！
1.1 CSD450和CSD700 1.2 "双转子"径向磁通电机 1.3 DeepDrive的解决办法：定子 1.4 DeepDrive的解决办法：转子 (知识星球发布)
2.1 优势：系统性能 2.2 优势：材料成本和制造工艺
4.1 DeepDrive的两种技术路线 4.2 CSD揭秘：中央驱动的两种传动构型 4.3 CSD揭秘：外特性和关键参数 4.4 CSD揭秘：效率特性与能耗
5.1 台架测试 5.2 测试结果：峰值&持续 5.3 测试结果：效率 5.4 测试结果：WLTP能耗
6. 结论
01
CSD双转子驱动系统长什么样子？
图片来源：DeepDrive
1. 两种变体：
输出功率：230 kW
输出扭矩：430 Nm
适用场景：主流应用（前轮或后轮驱动至C级）的电动汽车主驱动装置，以及高端细分市场的全轮驱动概念。
输出功率：350 kW
输出扭矩：高达5,400 Nm
定位：D级高档汽车以及全轮驱动配置的主驱动装置。
2. 效率：
3. 生产计划：首批生产计划于2027年交付。
4. 技术创新与可持续性：
采用获得专利的双转子径向磁通电机技术。
与竞争对手相比，磁铁减少50%，铁减少80%，旨在提高可持续性和降低成本。
1.2 "双转子"径向磁通电机
图片来源：DeepDrive
1.2.1 什么是"双转子"磁通电机?
图片来源：2024 USA CTI DeepDrive
下面这张图介绍了DeepDrive面对双转子电机挑战，在定子端的解决方案。下面具体解释下。
1.3.1 绕组拓扑结构
DeepDrive在定子部分采用反向倾斜的绕组拓扑结构，有助于优化电流分布和提高电机的性能。具体而言，涉及以下方面：
绕组端部采用了激光焊接技术，确保连接牢固，提高整体结构的稳定性；
这种拓扑结构具有很高的扭转刚度，电机在受到扭转力时不易变形，能够保持稳定的性能；
采用分布式波形绕线工艺，这种设计有助于均匀分布电流，提高效率和可靠性。
1.3.2 定子叠片
电机定子叠片同样采用了反向倾斜的设计，具体而言，涉及以下方面：
每个槽只有一个槽位，有助于电流的均布；
内圈和外圈是分开的，这种设计可能有助于散热和减少热量积聚，提高电机的耐用性。
：定子叠片采用冲压成型，不仅可以提高生产效率，同时保证了部件的精度和一致性。
1.4 DeepDrive的解决办法：转子
(知识星球中发布)
02
这一解决方案，有什么样的优势？
通过仿真分析，主要有以下几方面的优势：
-> 扭矩和功率
在保持电机尺寸和磁铁质量不变的情况下，DeepDrive的CSD双转子驱动电机的扭矩提高了30%
电机在整个速度范围内都能保持较高的输出功率
->WLTC能耗
由于没有定子轭部，在WLTP循环中，铁损减少了约30%
同时，在相同的扭矩输出下，损耗也更低
-> NVH方面
在整个工作范围内，驱动系统的扭矩波动非常小，不超过0.5%；同时也没有严重的径向力产生。这确保了系统在运行时的低噪音、低振动，以及稳定的扭矩输
由于在定转子结构上的独立性，使相邻的导线之间不会产生相互干扰，这有助于保持电流的稳定传输，从而不会导致过多的交流损失，提高电流的传输效率。
DeepDrive CSD驱动系统的转矩纹波
如下图所示，从定子、转子、绕组、磁铁四方面说明下...
03
混合式三电平逆变器的解决方案
(知识星球中发布)
3.1 为什么要做三电平的拓扑?...
3.2 三电平拓扑结构说明...
CSD驱动系统关键参数及应用
4.1 DeepDrive的两种技术路线
DeepDrive主要有两条技术路线，如下图所示：
图片来源：2024 USA CTI DeepDrive
路线一：轮毂电机系统，主要有如下特点：
高效能：它显著提高了动力系统的循环效率，使得汽车的行驶范围增加了20%
刹车集成：继承了刹车系统的功能，并提高了汽车的制动性能和安全性
适用性强：这种技术可适用于19到23英寸的轮胎尺寸，有广泛的适用性
路线二：中央驱动系统，主要有如下特点：
高WLTP和高速公路效率
低成本：如01/02章节介绍，与现有的电动车动力系统相比，减少了80%的铁用量和50%的磁性材料用量，显著降低了电驱、电池等组件的成本
4.2 CSD揭秘：中央驱动的两种传动构型
（知识星球中发布） 针对上述的中央驱动路线，DeepDrive在传动系统上有区分两种不同的构型，他们的特征如下图所示:
2级偏置同轴变速方案... 2级行星排变速方案...
4.3 CSD揭秘：外特性和关键参数
（知识星球中发布）
4.4 CSD揭秘：效率特性与能耗
图片来源：2024 USA CTI DeepDrive
由上图可以看到：
这个驱动系统的效率非常高，峰值效率超过了97.5%(包括了逆变器)，特别是在低扭矩区域也有很好的效率表现。
当进行像WLTP或高速公路驾驶这样的驾驶循环时，它的效率表现与高效率区域相吻合，这意味着在这些情况下，系统能够更有效地利用能源。
能耗估算：
C级车：1 kwh/100km D级车：1.3 kwh/100km
它的阻力损耗非常低，这对于全轮驱动应用非常有利:
在WLTP测试中，阻力损耗< 0.2kwh/100km。 即使没有断开离合器，它也不会对续航里程产生影响
05
台架数据与关键性能表现
（知识星球中发布）
5.2 性能表现：峰值&持续...
5.3 性能表现：效率 ...
5.4 性能表现：WLTP能耗...
（知识星球中发布）
图片来源：2024 USA CTI DeepDrive
以上是关于DeepDrive双转子径向磁通电机方案的的学习和解读(节选)，完整版报告与解读在知识星球 [SysPro|国际峰会报告解读] 专栏发布 (全文7500字)，欢迎阅读学习。更多关于全球动力系统方案研讨会报告的解读正在进行，请持续关注！
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