BMW領(lǐng)投的DeepDrive雙轉(zhuǎn)子徑向磁通電機(jī)有何特殊之處？

前言

近日寶馬集團(tuán)通過旗下風(fēng)險(xiǎn)投資公司BMW i Ventures領(lǐng)投高科技電機(jī)初創(chuàng)公司DeepDrive 1610萬美元（約合1.1億人民幣）。

DeepDrive公司開發(fā)的是一種高效、高性能、低成本的雙轉(zhuǎn)子徑向磁通電機(jī)系統(tǒng)（含控制器）。該系統(tǒng)具有較高的成本效益和資源效率，并擁有更高的能效，能顯著提升電動車?yán)m(xù)航能力，同時(shí)亦能有效控制生產(chǎn)成本，減少自然資源的消耗。

這套電驅(qū)系統(tǒng)可用于分布驅(qū)動系統(tǒng)（輪轂或輪邊），也可以用于集中驅(qū)動系統(tǒng)。

測試中的DeepDrive雙轉(zhuǎn)子軸向磁通電機(jī)

雙轉(zhuǎn)子徑向磁通電機(jī)系統(tǒng)

整機(jī)系統(tǒng)

DeepDrive的雙轉(zhuǎn)子徑向磁通電機(jī)有兩種結(jié)構(gòu)形式，一種是可以用于輪轂的輪轂電機(jī)。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)

另一種結(jié)構(gòu)形式可以用于集中驅(qū)動，電機(jī)為細(xì)長形。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子集中驅(qū)動電機(jī)

兩種電機(jī)設(shè)計(jì)理念是一樣的，下面以雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)為主進(jìn)行介紹。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子軸向磁通電機(jī)RM1250效率map及外特性曲線

RM1250電機(jī)主要的技術(shù)參數(shù)如下：

電驅(qū)輸入電壓：350Vdc；

峰值扭矩（30s）：1250Nm；

峰值功率（30s）：125kW；

持續(xù)扭矩：750Nm；

持續(xù)功率：80kW；

最高效率：96.6%；

最大外徑：458mm；

長度：160mm（含控制器）；

重量：32kg（不含冷卻液）。

定子部分

定子沒有使用Hpin技術(shù)，定子鐵心為分段鐵心（沖片沖壓），降低了90%的材料浪費(fèi)。繞組使用了分布式繞組，槽滿率＞80%。每個(gè)定子槽的導(dǎo)體很少，特殊連接器也很少。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)定子

轉(zhuǎn)子部分

轉(zhuǎn)子為內(nèi)外兩層轉(zhuǎn)子，磁鋼分別貼于表面。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子

轉(zhuǎn)子鐵心材料為低碳鋼的實(shí)心材料，采用沖卷工藝。使用低碳鋼做轉(zhuǎn)子鐵心的原因估計(jì)是因輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)速低，鐵耗低的原因。同時(shí)低碳鋼加工制造簡單，材料利用率高。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)子-外轉(zhuǎn)子

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子電機(jī)采用的磁鋼不含貴重的重稀土鏑和鋱，這個(gè)點(diǎn)和近期的特斯拉、日產(chǎn)、尼得科的電機(jī)設(shè)計(jì)理念一至，就是去稀土化。也是歐、美、日近來電機(jī)設(shè)計(jì)的一大趨勢。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)轉(zhuǎn)子-內(nèi)轉(zhuǎn)子

控制器部分

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)的控制器集成在電機(jī)上，也就是圓圈所示位置。

該控制器采用了創(chuàng)新性的拓?fù)洌?a target="_blank">功率模塊使用了SiC Mosfets。并對電流諧波進(jìn)行了優(yōu)化，提升了電驅(qū)系統(tǒng)的運(yùn)行效率。

DeepDrive雙轉(zhuǎn)子輪轂電機(jī)控制器

雙轉(zhuǎn)子徑向磁通電機(jī)系統(tǒng)的優(yōu)勢總結(jié)

有非常高的功率密度和扭矩密度；

通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，鐵耗非常小，電機(jī)效率高；

相同功率和扭矩的情況下，磁鋼用量降低了50%，不使用重稀土，降低了對稀土的依賴程度；

電機(jī)鐵心用量減少了80%；

和現(xiàn)有普通電機(jī)相比，每Nm的成本降低了30%；

制造成本降低；

非常低的噪聲輻射和低轉(zhuǎn)矩脈動，讓駕駛更為舒適；

DeepDrive驅(qū)動單元可以提供超過98%的最高系統(tǒng)效率。可幫助車輛增加20%的動力儲備，減少20%的電池，從而降低整車成本。

總結(jié)

汽車電動化發(fā)展到今天，工程師為了讓電驅(qū)系統(tǒng)給車輛提供更高的性能，是無所不用其極。各種創(chuàng)新也是層出不窮。DeepDrive公司給我們提供了一種新的思路。這種電機(jī)的定子安裝、電機(jī)冷卻方式、生產(chǎn)制造工藝也需要工程師們進(jìn)行深入的探討和創(chuàng)新。

審核編輯 ：李倩