苏州绿控传动科技有限公司纯电动事业部副总经理陈友飞发言

电机与变速箱控制的优势及特点

各位嘉宾,大家上午好,很荣幸能够做一个压轴的报告。

我这边主要有几个部分来做这个报告:

1、公司的介绍。

2、产品的介绍。

3、产品在机场运营上面的优势介绍。

首先是我们公司的介绍,苏州绿控成立于2011年,现在人员大概有700人左右,有一半左右是研发人员,绿控主营业务为汽车AMT自动变速箱、新能源汽车驱动电机、纯电动及混合动力汽车动力总成的研发、生产和销售。国内首先实现AMT自动变速箱在商用车上大规模批量使用,打破了国外公司的垄断。目前呢,我们在客车混动动力系统市场占有率第一。在纯电动的,像客车、物流车上面,也是市场占有率前列。

下面简单介绍一下可以用于机场设备的产品,刚才陈部长也提到过,应用在机场的动力系统有像直驱产品、减速箱产品、变速箱产品。那么目前呢,可能用直驱产品和变速箱产品多一点,那当然对于低速的要求用减速箱产品是最好的。那现在有一个问题,因为机场的要求是车速不高。然后我们现在动力系统厂家开发的动力系统大部分都是应用在大批量的车型,比如说客车、物流车等车型方面,没有专门给机场地面设备专门开发动力系统。所以,目前还是直驱和变速箱的产品多一些。

绿控在变速箱的研发经验上也有接近10年的研发经验,所以我们针对物流车、客车推出了一系列的TED的产品。我们TED系列产品指的带变速箱的产品,这个产品也可以应用在机场设备上。

TED的产品的结构就是这个图,灰色是电机,蓝色是变速箱,变速箱上面小的是换档机构,也是没有离合器,那么结构也是相对比较简洁。我们采用的是永磁同步电机配AMT自动变速箱。可以应用在客车、物流车,还有专用车上面。

我们TED现在的产品开发了一系列的产品,比如说从2点几吨到20几吨的动力系统,都可以匹配。如果应用在机场方面的话,像牵引车、摆渡车都可以使用的。大部分产品,我们还是以两档变速箱为主,我们开发了三款两档自动变速箱,每一个变速箱匹配两个电机,所以我们形成了6款动力系统。

这个型号,比如说TED620指的是最大输出扭距是621Nm。这个简单介绍一下两款产品,比如说TED2860,我们使用的是一个1100Nm,配两档变速箱。一档速倍是2.6,二档速倍是1。那么最大输出扭距是2860Nm,它的重量也只有180公斤。应该讲采用变速箱的动力系统,重量可以大幅度降低,像这个型号的输出扭距达到这个级别的动力系统,这个重量应该是最轻的,在国内。比如说TED3380,那TED3380TED2860,变速箱是同一款变速箱,我们采用了不同的电机。用更大一号的电机,1300Nm产生3380Nm的扭距,重量只有220公斤。

比如说有的特种车辆需要双动力的需求,比如说清水车、污水处理车,我们也有带取力器的产品,也就是说变速箱上面带取力器。我们有两款产品,TED2790TED6280,一个是五档变速箱,一个是六档变速箱。最大输出扭距一个是2794Nm,还有6289Nm。当然这个动力系统相对于机场来讲,还是比较富裕。因为我们这个产品主要用在环卫车上。它的好处就是用取力器的话,一套动力系统可以实现两种动力的输出,两个动力源。这样可以简化取力设备,不需要额外去加装一个取力电机。

这个是我们TED3310产品,我们是750Nm的电机配一个五档的变速箱,这个变速箱旁边就是一个取力器。还有TED6280也是有一个取力器在旁边,取力器最大的输出功率可以达到60个千瓦。

TED的系列产品,相对直驱产品,它的优势是什么。当然我们说优势不是说TED的产品带变速箱的产品一定比直驱产品全面有优势,而是说在局部应用场合,它有它的优势。总结这个产品的优势主要有4点。

1、动力会比较强健。

2、高效节能。

3、重量更轻。

4、安全可靠。

我们以一个24吨的摆渡车来作为对比分析,采用TED2860,也就是1100Nm配两档变速箱的产品,和一个2500Nm直驱的产品做一个对比。其实这两款产品基本上在10米公交车上也是这么一个应用。

从爬坡度的角度来讲,爬坡度可以更高一些。当然这个爬坡度相对机场角度来讲,大家都是够用的。车速的话,也是够用的。

在电耗方面的话,因为机场有一个特点,就是车速很低。如果用直驱产品的话,我们看左图2500Nm直驱的产品,在车速很低的时候,比如说匀速203040的时候,对于一个2500Nm的电机来讲,实际上一个摆渡车使用的负荷非常低。蓝色的点就是它的工作点,基本上在100200Nm使用。这个时候,对这么一个大电机来讲,它的效率是很低的。

如果用变速箱的一个产品,首先我的电机只有1000Nm,再通过变速箱的调节作用,在203040的时候,它的工作点比直驱产品还是有大幅度的优化,工作点会相对偏高一点。这样的话,总的效率比直驱产品会更高。综合电耗的话,能省到5%-10%左右。

重量方面,刚才我提到,我们这个产品应该是同等级动力系统一个最轻的一个产品,2500扭矩的电机,一般市场要做到250公斤,我们这个TED2860我们180公斤就可以,我们可以减重28%左右。当然,变速箱的一个产品减重的效果是随着它的动力系统的输出扭矩越大,它的效果越明显。

因为,它通过变速箱可以大幅度降低电机的扭矩,电机的重量和扭矩基本上是成正比的,右边的这个图就是一个重量的对比的曲线,红色的是一个变速箱的产品,在同样的输出扭矩下,如果输出动力达到3000牛米以上的话,基本上能够减一半的重量。

在可靠性方面,大家提到之后我是一个直驱电机的话结构比较简单,可靠性会比较高,对于变速箱产品大家可能会说,加了一个变速箱产品,可靠性是不是会打折。我们针对变速箱产品的研发也是有了10几年的经验,通过设计、开发、实验、生产各个环节来保证我们变速箱的一个可靠性。

首先是这个设计的环节,我们的自动变速箱,特别是我们的两档自动变速箱中间就是一个结构解图,可以看到首先采用的是,变速箱本题采用的是一个经典的变速箱结构,也就是三轴式的,里面是齿轴的一个结构。这个的话相对来说也是变速箱上百年设计出来都是这样一个经典的结构。

同时,我们取其精华的时候去其糟粕,因为我们传统变速箱有同步环,同步环相对来说是一个比较大的故障点,我们因为用点击可以用精准调速来换档,所以我们把同步环取消掉,这样的话我们就减少了同步环的工作点,这样的话甚至我们的变速箱比传统的手动变速箱可笑性还要更高。

同时,换档机构方面也是采用我们自己具有独家专利的一个换档机构,结构也非常简单、非常轻巧,核心零部件也就是1-2个。

我们的换档机构也采用了一个传感器的精确控制,这样的话可以保证我们的换档能够安全、平顺。在试验的环节,我们从零件的检测到部件的检测各个环节都有大量的试验要求。

比如说,我们一个换档机构要做震动实验、烟雾实验等等一系列的实验,我们这个换档机构设计要求是每一个档,要能换100万次以上。所以,对于物流车、公交车来讲,都是一个终身寿命的使用要求。

我们的电机和变速箱同样也要实现IP67,现在我们也能实现IP68的防水要求,还有振动、高低温等等我们也要做这样的实验。

在生产方面我们也是引入了比较先进的一个自动化的生产线,比如说我们的电机的定制类生产线,在商用车电机领域我们是较早实现了自动化生产的一个企业。

比如说定制的自动化,我们实现了定制的自动牵线、自动整形、自动绑线、自动压断等等一系列自动化的生产。像转子方面我们也是基本上实现了无人生产,我们有两台六轴的机器人、五台四轴机器人,可以实现转子的自动取放量、自动擦磁钢、自动位置检测等等各方面的转子一个全过程的生产。

所以说我们这个产品应该讲可以实现相同的一个可靠性的要求,希望我们这个产品可以更多的应用在机场设备上,让大家感受到,变得让产品高效、节能还有可靠,谢谢大家!

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