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使用复合材料来提高电气传动装置的功率密度并减小装置尺寸

2020-02-20 15:14:33 15

英国国家复合材料中心(简称NCC)正与英国工程技术专家Drive System Design(简称DSD)在一个新项目上展开合作,以寻求提高电动汽车上集成的电气传动装置(EDU)的效率。

这项为期12个月的项目,部分资金由创新英国(Innovate UK)提供,将研究使用复合材料来提高功率密度并减小装置尺寸,为汽车制造商提供更大的容纳空间和效率优势。

DSD机械工程负责人Markus Hose表示:“以合理的成本延长汽车一次充电的运行里程,仍然是广泛采用电动汽车的最大障碍之一。所以,在不显著增加成本的情况下,能够通过提高效率来增加运行里程的技术,才是至关重要的。当汽车制造商们寻求将更高性能的EDUs融入到最新的设计之中时,他们面临着越来越多的空间挑战,因此,功率密度的提高将提供一个关键的竞争优势。”

他补充说:“在开发车辆动力系统的过程中,NVH与效率历来是一对矛盾,但通过该项目,DSD 旨在克服这一挑战性难题。传统上,属性是独立管理的,比如, 高效的设计虽然可以被创造出来,却需要通过迭代来克服产生的NVH(噪声、振动和不平顺性)。该项目从一开始就考虑NVH问题,而且是作出任何决策的核心,从而可以获得一个为实际操作而优化的EDU。”

在两个并行的工作流程中,该项目应对了“有效地平衡好NVH与效率”的挑战。

复合材料模具,无人机模具,座椅模具

第一个工作流程是,通过有针对性地使用复合材料来提高EDU的效率,比如,如果可以利用复合材料的NVH阻尼性能,EDU将更加耐受由电机和变速器输入的NVH。由于NVH与效率常常相互竞争,因此,这种对NVH耐受性的提升,为设计师提供了更大的自由度来提高效率。

第二个工作流程是,利用复合材料套筒,以适合大批量生产的方式来封装转子,以获得更高功率密度的eMotors,这有助于减小单位质量和尺寸。

NCC 的汽车技术项目经理Aliya Valiyff表示:“NCC期待与DSD合作,共同开发模具和工艺,以通过有针对性地使用复合材料来获得高效、集成的驱动装置。 随着英国将于2040年迈向全电动的未来交通运输系统(其他国家也有类似的目标),无论是针对国内市场还是针对出口,都意味着巨大的市场机遇。在与DSD和创新英国的合作中,NCC将通过巩固现有技能以及开发新技术来提高英国在电力电子、机械和驱动技术方面的优势。”