¿Qué tal los motores NIO?
Si bien la tecnología de carburo de silicio todavía está a la vanguardia de la industria, el sistema de propulsión eléctrica tres en uno EDS de NIO es más eficiente y funciona mejor, mejorando aún más la potencia y el rendimiento de resistencia del vehículo desde el núcleo. . Esta es también la intención original de Weilai de realizar una autoinvestigación en todo el conjunto desde su creación y comprender fundamentalmente los puntos clave de la investigación y el desarrollo tecnológico.
En el sistema de transmisión eléctrica compuesto por motores, reductores y controladores, NIO siempre se ha adherido a la estrategia de prestar igual atención a los motores síncronos de imanes permanentes y a los motores asíncronos de inducción. El modelo de NIO está equipado con una combinación de un motor síncrono de imán permanente de 160 kW y un motor asíncrono de inducción de 240 kW. Sin embargo, con la actualización tecnológica de la plataforma de propulsión eléctrica de segunda generación, su potencia se incrementará a 180kW y 300kW, lo que mejorará directamente el rendimiento del producto. Detrás de esto, hay que mencionar la tecnología negra nacida en Nanjing, el centro de fabricación avanzada.
Los módulos de potencia de carburo de silicio (SiC) aceleran la mejora de la eficiencia. Creo que la palabra SiC se ha mencionado cada vez más en los últimos años. Como material semiconductor de banda ancha de tercera generación más típico, tiene las ventajas de una velocidad de conmutación rápida, un voltaje de apagado alto y una fuerte resistencia a altas temperaturas. Los controladores de motor diseñados con dispositivos de potencia de carburo de silicio pueden mejorar en gran medida la eficiencia y la densidad de potencia de los sistemas de accionamiento de motores síncronos de imanes permanentes, especialmente en escenarios de desplazamiento urbano. Entonces NIO lanzó un nuevo módulo de carburo de silicio por primera vez. En comparación con otros amigos, la autoinvestigación completa se adelanta entre medio año y un año de lo previsto y se aprovechan aún más las ventajas del carburo de silicio.
Por ejemplo, para la optimización multiobjetivo, el diseño del circuito de accionamiento de alta velocidad de NIO utiliza una inductancia de bucle más pequeña y chips de accionamiento más potentes para lograr velocidades de conmutación más rápidas. Además, su estrategia de control de eficiencia permite que el esquema PWM discreto con frecuencia de conmutación variable reduzca las pérdidas de conmutación en un 35 % y un 33,3 % respectivamente. La estrategia de optimización de la modulación puede aumentar efectivamente la potencia del sistema entre un 5 % y un 10 %. La adición de estas tres tecnologías puede mejorar integralmente la eficiencia del accionamiento eléctrico, con una velocidad de conmutación más rápida y una menor pérdida de energía. La eficiencia de trabajo CLTC del motor de accionamiento principal puede superar el 91,5%.
Por lo tanto, la aplicación del módulo de carburo de silicio del motor síncrono de imán permanente de 180 kW reduce la pérdida integral del sistema de control electrónico entre un 4% y un 6%, mejorando el rendimiento del consumo de energía del ET7 en condiciones urbanas. La aplicación de dispositivos de carburo de silicio en los accionamientos principales también puede mejorar la resistencia de los vehículos eléctricos. Además, el sistema de propulsión eléctrica de nueva generación es más resistente a las altas temperaturas, tiene una capacidad de corriente máxima aumentada en más del 30% en el mismo volumen, es adecuado para trabajar en un rango de voltaje más amplio y tiene una mejor compatibilidad de expansión.
Al mismo tiempo, en comparación con el sistema de propulsión eléctrica de 160kW, ET7 adopta la optimización modal del ensamblaje EDS del control de fusión de la suspensión, el entrehierro no uniforme del motor y la alta densidad magnética del entrehierro delantero, y el diseño de optimización de la estructura del eje del engranaje. La inyección armónica del controlador y la optimización de la estrategia de control mejoran aún más el efecto NVH, reducen aún más el ruido general de las condiciones de trabajo en el automóvil y brindan una experiencia de conducción más silenciosa.
Entonces, para los dos motores mencionados anteriormente, aumente la corriente del controlador del primer motor síncrono de imán permanente de 180 kW, optimice el esquema electromagnético del motor y la relación de velocidad del reductor (de 9,57 a 10,48), para Obtenga un mayor torque en el extremo de la rueda. Después de instalar el motor de inducción asíncrono de 300 kW, también se aumentó la capacidad actual del controlador, se optimizó el esquema electromagnético del motor y se aumentó el par de salida del motor. El ET7 acelera en 3,9 segundos. Con la entrega del ET7, estos dos motores se lanzarán oficialmente en el primer trimestre del próximo año.
Los nuevos desafíos de las baterías calentadas y NVH no son solo el rendimiento y la eficiencia, sino también el rendimiento de las baterías y los motores en climas fríos de invierno. Sobre este punto, Weilai también ha hecho consideraciones especiales.
En vista del débil rendimiento a baja temperatura de la batería, al desarrollar funciones especiales y optimizar el uso del calor residual a baja temperatura del motor, el sistema del motor puede proporcionar una potencia de calentamiento máxima de más de 4kW, lo que equivale a 4 calentadores eléctricos domésticos, haciendo que la batería esté siempre a la temperatura más adecuada de trabajo, se puede obtener un mejor rendimiento y duración de la batería a bajas temperaturas. Aunque 4kW puede no parecer mucho, no es fácil recuperar el calor residual. La electricidad ahorrada puede ahorrar más energía para la calefacción activa.
Por otro lado, la aplicación de esta función también trae nuevos retos a NVH.
Como se mencionó anteriormente, al comienzo del desarrollo del EDS, se tomaron medidas como el diseño optimizado de todo el sistema del vehículo, la adaptación de la rigidez dinámica y estática del sistema de suspensión y el acoplamiento de los modos y gráficos del EDS. Asegúrese de que la arquitectura general de EDS logre un rendimiento NVH óptimo. Al mismo tiempo, el módulo EDS también utiliza algoritmos de control armónicos de software para eliminar el ruido en condiciones de calefacción.
Específicamente:
-Entrehierro no uniforme, alta densidad magnética en la rotación hacia adelante del motor: El motor puede mejorar el rendimiento y equilibrar la fuerza radial electromagnética a través de la optimización electromagnética (no uniforme entrehierro), optimizando la ondulación del par a través de la rotación hacia adelante del entrehierro para lograr el mejor rendimiento NVH.
-Diseño optimizado preciso del perfil de los dientes del engranaje y la dirección de los dientes: mediante el procesamiento preciso de los engranajes en el sistema de accionamiento eléctrico ET7, se logra un control de precisión a nivel de micras bajo la premisa de la producción en masa, de modo que los engranajes puedan be El mallado es más estrecho, lo que mejora la eficiencia de la transmisión, reduce el ruido y optimiza aún más el rendimiento NVH de ET7.
-El algoritmo de inyección de armónicos optimiza iterativamente la fluctuación del ruido: después de calcular el voltaje armónico, el algoritmo de supresión de armónicos de optimización iterativa utiliza el voltaje armónico para compensar mejor el voltaje, de modo que el ruido electromagnético generado por el motor y el sistema eléctrico sistema de conducción El ruido general se reduce entre 5 y 15 dB, lo que proporciona a los usuarios un entorno de conducción más silencioso.
Con esta serie de tecnologías negras, el Centro de Fabricación Avanzada del Sistema de Transmisión Eléctrica de Nanjing ha desarrollado el sistema de transmisión eléctrica avanzado de Nanjing. Aquí fuimos testigos del nacimiento de NIO Manufacturing System, que se estableció en 2015. La producción de prueba inicial, la carrocería en blanco y las pruebas del vehículo del NIO ES8 se completaron aquí ya en 2017. Hasta ahora ha invertido 250 millones de yuanes y cuenta con 215 patentes.
Actualmente, el centro de fabricación avanzada de accionamientos eléctricos cubre un área de 528 acres, con una capacidad prevista de montaje de accionamientos eléctricos de 320.000 unidades/año para crear accionamientos eléctricos electrificados, ligeros e inteligentes. Es una de las bases de fabricación de piezas principales de vehículos de nuevas energías más grandes del mundo. La fabricación avanzada de sistemas de propulsión eléctrica incluye un taller de sistemas de propulsión eléctrica de 240 kW, un taller de sistemas de propulsión eléctrica de 160 kW y una línea de producción de PEU.
Los dos talleres de EDS_ cubren una superficie de 20.000 metros cuadrados y 25.000 metros cuadrados respectivamente. Están equipadas con máquinas ABB de seis ejes, máquinas ABB de siete ejes y sistemas de tracción de alimentación animal AGV_, con capacidades de producción flexibles y dinámicas. El ensamblaje de barras colectoras de cobre, la soldadura láser, el equilibrio dinámico de torneado, la incrustación de cables, el calentamiento eléctrico a temperatura constante, la inmersión de pintura, el pegado y las pruebas de rendimiento dinámico en línea adoptan una producción dinámica completa.
La línea de producción de Pe está equipada con un controlador para los componentes centrales del sistema de transmisión eléctrica. La curva de la bobina IGBT, el núcleo de la línea de producción, tiene un grado de automatización de hasta el 90%. La línea de ensamblaje de controladores tiene una producción anual de 200.000 unidades y la línea de engarzado tiene una producción anual de 300.000 unidades. Toda la línea de producción integra múltiples procesos como apriete, prensado, detección de fugas y pruebas eléctricas. Al mismo tiempo, es una línea de montaje flexible que puede ser compatible con la producción de múltiples tipos de productos y puede controlar mejor los costos de producción.
La naturaleza avanzada del centro de fabricación se refleja en los procesos de producción, montaje, bobinado y otros líderes del mundo. Adopta un diseño automatizado, digital y de baja humanización, utiliza un robot de seis ejes de alta precisión con visión de alta definición para fotografía y posicionamiento, y utiliza el generador láser de su tipo más grande del mundo, una máquina bobinadora integrada dedicada, un máquina herramienta automática y una máquina equilibradora dinámica. Realice interacciones precisas para lograr aún más la inteligencia, la integración y la visualización de la producción, y mejorar la precisión, eficiencia y seguridad del proceso de fabricación. La tecnología de bomba de calor de fuente terrestre también puede lograr la regulación de la temperatura en la fábrica. Se utilizan paneles fotovoltaicos en el techo, lo que puede maximizar el uso de energía natural, ahorrar energía y reducir las emisiones, y ser ecológico e inteligente.
Cheyun resume que el Weilai ET7 puede aportarnos una potencia máxima de 480kW, un par máximo de 850Nm, aceleración desde los 100 kilómetros en 3,9 segundos y opciones de capacidad de batería de 75/100/150kWh. La aplicación de carburo de silicio y todo el sistema EDS, naturalmente, contribuyeron mucho. Para Wei, que fue el primero en probar el carburo de silicio, todo se trata del próximo ET7.
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