荣获“中国心”十佳混动系统殊荣的长安启源数智AI电驱,可谓是“卷王之王”,多项技术突破行业极限,带来了省电高效的电机。
行业顶流的10层绕组
长安启源数智AI电驱最大的亮点之一就是应用到10层的电机绕组,可以说,是全球首个在混动领域应用10层Hairpin扁线技术的车企。在此之前用到过10层的只有特斯拉,而现在特斯拉更常用的是8层绕组。可以说10层电机已经是行业顶流水平,而这正是电机实现更高功率和更高效率的关键。
电磁学中有个现象叫集肤效应,当导体中有交流电或者交变电磁场时,导体内部的电流分布是不均匀的,电流集中在导体的“皮肤”外表层部分,越靠近导体表面,电流密度越大,而导体内部的电流则较小,这就叫集肤效应。
也就是说铜线在外表面比内部的贡献更大,1根铜线就有1圈外表面,10根就是10圈。所谓扁线电机的层数(铜线根数),就是在定子槽内放入的扁形铜线的数量。随着电机层数的增加,槽满率更高,材料的利用率也就上升,最终达到更高的功率和效率。
长安启源数智AI电驱的电机峰值功率达到158kW(秦PLUS是145kW),功率密度达到7kW/kg,最高效率97.8%,而且90%以上的效率超过了90%。
在其他竞品大多还停留在6层水平的当下,如声名大噪的比亚迪DM-i混动用的就是6层。长安启源已经做到了P1发电电机8层,P3驱动电机10层,可以说,长安数智AI电驱的水平远超同级。
在混合驱动中,电机是主要的动力源,承担着快速扭矩响应、能量回收、调节工况点等任务,所以下大本钱应用在电驱上。考虑到设计制造的难度和成本,长安启源10层Hairpin扁线电机有望在3-5年内保持领先。
傲视群雄的0.27mm超薄硅钢片
除了混动系统上少见的10层绕组技术,这套数智AI电驱中还有一项技术非常值得一提,那就是位于转子上的硅钢片。竞品品牌大概做到0.3mm的厚度,而长安这台驱动电机选用了厚度0.27mm的硅钢片,这是量产最薄的硅钢片规格。相同电机叠高下,选用的硅钢片厚度越薄,其涡流损耗越小,即常说的铁损更低。0.27mm硅钢片电机比竞品0.3mm硅钢片电机效率提高0.3%。
据悉,启源A05的电机定子的设计转速高达13000rpm,这就意味着硅钢片做薄的同时还要克服卷边的问题,无疑对硅钢片的标准就会很严苛。
小巧精致的系统
官方数据显示,长安启源数智AI电驱的重量仅110kg,比竞品轻了30kg左右;而体积小了26%,高度低了81mm。这是如何实现的呢?
核心在于这套电驱将P1电机和离合器高度集成,把离合器内置在P1电机内,通过这种创新的方式使得传动系统可以做成3轴6齿,而竞品是4轴8齿,减少了一根轴两个齿,体积变小,重量也更轻,效率上还能增加1%。
P1电机直接连接发动机输出轴,同轴输出,无需再进行升速,实现与发动机高效区的完美结合。但要在较低的转速的情况下爆发出大扭矩,就需要以更多的极数的方式来达到目的。因为电机转速越高,所产生的功率就越大,但长安的这台P1电机的设计转速并不算高,是6500rpm。
而电机极数越多,电机的有效体积就越大,就可以弥补功率密度不足。所谓对极(磁极),就是成对存在的N极和S极,1个N极和1个S极就形成一个对极。
长安数智AI电驱的P1电机8层绕组有12对极(竞品是4对极),这让电机在6500rpm的低转速下也能获得很大的电流,而竞品获得同样效果则需要19500rpm。
此外。长安数智AI电驱的P3电机也有6对磁极。功率密度达到7kW/kg。由于电机极对数比竞品多,P1、P3电机的功率密度均有提高,而像比亚迪DM-i混动的高转电机,功率密度也只做到6kW/kg。
省油不费脑的四核芯片算法
在省油这块,以往你可能要积极调动大脑,配合“极致的脚法”可能会取得不错的效果,但来到电动化时代,芯片算力的作用大大加强,它能实时帮你做出最省油的方案。
长安数智AI电驱配套的控制器是一颗四核、每核300兆算力的TC387芯片作为MCU主芯片,其算力相比竞品的两个单核芯片提升50%。
控制系统会将电机、电池、发动机、传动系统等所有参数输入PCU,并时刻采集驾驶员、车辆等500多类信息,持续动态寻优,在用户实际使用场景中,可节能6%。
例如基于导航信息能做到,对全程进行规划,合理分配能量,畅通时用油,拥堵时用电。而在重庆这种上下山的路况,你可以做到踩油门开度差别不大,好像依然在平地上开车一样。
总结
显然,长安数智AI电驱的核心是电,通过多重技术叠加,在大幅提升电机功率的同时降低能耗。目前,长安数智AI电驱的驱动电机最大功率已经达到158kW,这个水平已经可以轻驱动一台中型SUV。
发动机动力不过剩,驱动电机功率高,完美实现又省油又有劲,在加上颇有诚意的价格,启源是不是可以加入你的购买清单了?
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