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技术讨论|极氪的Nidec Ni200Ex驱动轴

11/09 11:18 作者:朱玉龙
阅读需 5 分钟
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极氪在ZEEKR 001的电驱动系统上,采用了分别来自于日电产和威睿自产的两种系统,在发布时的方案中,通过双电机配置把总功率做到了400kW。这也是当时市场判断能满足高速驾驶的特点。

随着这台车销售一年以后,对这套系统的拆解和分析也在逐步进行,我挑选一些重点简要分析一下。

▲图1.极氪在电驱动系统上的配置

随着极氪替换高通8155芯片,算是把车机上的短板补上,整个零售的销量处在一个很好的态势,这也是传统汽车企业在迈往新能源汽车高端化的过程中,一个比较好的突破的例子。ZEEKR 001 2021年销售量为6007台,到了2022年1-9月累计36642台,在当下的新能源汽车销售环境下,算是逆势在抢份额。

▲图2.极氪001的销量情况

Part 1、Nidec电驱动产品

在2020年日电产Nidec就公布了在电动汽车驱动轴增加新产品,用于中高级车型的200kW电驱系统Ni200Ex和用于中低端车型的50kW电驱系统Ni50Ex。Ni200Ex是日电产E-Axle系列的第三款产品,Ni200Ex规划的时间是2023年开始量产,为了满足极氪品牌ZEEKR 001上市时间的要求,Nidec拼命提前了生产计划,在2021年下半年就量产了,这也是在中国新能源汽车内卷时代,供应商必须满足的要求。

图3.Nidec的产品矩阵

Nidec的E-Axle由电机、减速器和逆变器组成,电机、逆变器与差速器在内的三轴减速器集成为一体。Ni200Ex中,整个控制的主板形状的布局为L型,主控的MCU仍采用瑞萨电子,Nidec继续采取独立的IGBT栅极驱动电路板

图4.Nidec的电驱动系统的概览

 

Ni200Ex采用英飞凌IGBT(取代了之前的日立IGBT)IGBT模块为直冷型,集成的功率模块散热器,逆变器壳体通过冷却水路,直接接触到背面散热针。IGBT的栅极驱动板为日电产自己设计,采用了Rohm的器件。在本土化方面,Nidec采用了法拉电子的匹配逆变器布局形状的700μF薄膜电容器,替代之前采用的尼吉康1200μF薄膜电容器,也是做了成本优化。

图5.Nidec的驱动轴内部主要电气系统

 

Part 2、 Nidec电驱动产品

极氪上,威睿走的扁线和Nidec的圆线的两种路线是不一样的。Ni200Ex和之前电机具有相同的绕组方式和固定方法,Ni200Ex采用的是全新设计,截面形状发生改变,定子外径缩小,维持输出功率规格的同时优先布局。这种设计主要是降低了单元高度和驱动的发动机罩,在确保后轮驱动行李箱容积。  

图6.主要的系统

定子:Ni200Ex的定子采用插入分布式绕组(48槽),通过四根螺栓固定在壳体上等。定子采用传统的插入分布式绕组,绕组工艺采用盒式插入法,将电磁线漆包线绕好后插入盒中,提高了占积率。

转子:转子长度为188mm,磁极的磁铁排列变成∇3片,并有8级斜槽度以降低振动。

图7.电机系统

小结:写的比较粗,供大家参考。严格来说,全球都在往扁线走,提高功率密度和效率,后面在电驱动方面的技术差异,每家投入资源的企业都差不多,后面我们讲讲极氪009的144kwh的电池

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