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深度解析保時捷Taycan前后橋電驅動系統

放大字體??縮小字體 發布日期:2019-09-10 11:31:28 ??來源:新能源汽車網??編輯:全球新能源汽車網??瀏覽次數:733
核心提示:2019年09月10日關于深度解析保時捷Taycan前后橋電驅動系統的最新消息:之前介紹了保時捷Taycan全球三地首發以及售價、主要規格參數,并介紹了刷新紐伯格林北賽道記錄的測試視頻、在美國大黃蜂號航空母艦上0-145km/h-0測試視頻:保時捷發布Tayc
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之前介紹了保時捷Taycan全球三地首發以及售價、主要規格參數,并介紹了刷新紐伯格林北賽道記錄的測試視頻、在美國大黃蜂號航空母艦上0-145km/h-0測試視頻:保時捷發布Taycan純電動跑車,2.8秒破百,149.8萬元起售

Taycan Turbo車型電驅動系統參數:

前橋+后橋綜合峰值功率500kW

前橋+后橋綜合最大扭矩850Nm(300+550)

電機最高轉速16000rpm

前驅單擋減速器(8.05)

后驅兩擋變速器(16、8.05)

0-100km/h加速時間3.2S

0-200km/h加速時間10.6S

最高車速260km/h

Taycan Turbo S車型電驅動系統參數:

前橋+后橋綜合峰值功率560kW

前橋+后橋綜合最大扭矩1050Nm(440+610)

電機最高轉速16000rpm

前驅單擋減速器(8.05)

后驅兩擋變速器(16、8.05)

0-100km/h加速時間2.8S

0-200km/h加速時間9.8S

最高車速260km/h

電機:

Taycan由兩個永磁同步電機(PMSM)提供動力。與特斯拉Model S等使用的交流感應電機不同。(Model 3 也有使用永磁電機)。

永磁電機優點包括高效率, 特別是在低速和中速范圍, 更小的尺寸和更好的冷卻能力,但價格略有提升。

特斯拉Elon Musk也曾經談到了交流感應電機的冷卻限制。保時捷動力總成經理Dr. Boyke Richter說:“這是轉子通過電流的結果,這會產生難以去除的熱量。這限制了電機的可重復性”。他還接著提到尺寸有多重要,他說:“在相同的功率和扭矩水平下,異步電機總是要大一點。”

保時捷還提到了構成定子的矩形發夾式繞組(rectangular hairpin-style windings), 我們之前在雪佛蘭Bolt上看到過,它的優勢在于導線更好地填滿定子的槽,比傳統的插入式繞組(pull-in winding)具有更少的間隙。

在給定空間內裝入更多銅線的概念,稱為“銅填充系數”(copper fill factor)(即槽滿率),發夾式繞組可以是70%,而傳統的插入式繞組是45% 。

后橋:

兩個電機中,后橋的電機更強大。Turbo車型后電機330kW和550Nm。Turbo S車型610Nm。兩擋變速器一擋速比約為16,二擋速比為8.05。

后橋模塊包括電機、變速器、逆變器(Inverter),逆變器從電池獲取直流電流,并將其轉換為電機的交流電流。后橋重約170kg(375 pounds)。

保時捷表示,兩擋的目的在于提高效率,同時優化低速加速和最高車速。這正是ZF的新型兩擋變速器所宣稱的優點。

后橋模塊另一個角度圖片:

整個后橋模塊設計得盡可能緊湊,并且平放以允許充足的行李箱空間。600A逆變器盒安裝在電機前面,差速器上方,乘客側。

后變速器爆炸圖:

“我們在這個變速器中只集成了一個執行器用于所有不同的擋位:一檔、二檔、空檔、倒檔和駐車。”Richter說。

“在上部,可以看到執行器,它驅動兩個與爪形離合器(dog clutch)和多片離合器( multiplate clutch)連接的操縱桿。在多片離合器內部有一個行星排,確保一擋速比,“Richter說。

他解釋說,“在一擋,多片離合器打開,爪形離合器關閉,產生16速比。二檔時,爪形離合器打開,多片離合器關閉,行星排變為整體,可以節省行星排的損失,提高效率”。

“輸出軸上的差速器是一種電子控制的限滑差速器,與保時捷的其他車輛中的相同。” 他繼續說。

前橋:

單速前橋模塊采用了同軸設計。電機中心線大概位于前輪軸中心線上。一個前驅動半軸穿過電機轉子連接減速器的差速器。

前置電機有兩種形式逆變器:300A峰值輸出(190A連續)和600A峰值輸出(380A連續)。后者用于Turbo S車型,并實現短時間最大輸出190kW(255 horsepower)和440Nm(325 lb-ft)的扭矩(對于更長的持續時間,為400Nm(295 lb-ft))。Turbo車型的前置電機配備300A逆變器,輸出功率為175kW(238 horsepower),最大扭矩300Nm(221 lb-ft)。

這兩款逆變器通過共享部件來節省成本。(后橋600A逆變器與前橋600A逆變器不同。)

前橋同軸減速器不含油重16kg(35 pounds),具有兩個行星排,減速比8.05(與后橋二檔相同)。扭矩容量450Nm(332lb-ft ),在制動能量回收時向另一個方向發送扭矩時具有300Nm(221lb-ft)的扭矩容量。保時捷表示,這種再生制動主要發生在前橋,但也發生在后橋電機上,最大制動能量回收功率265kW,最大縱向減速度為0.39g。變速器采用被動冷卻,使用電機周圍的水套冷卻。

猜測原理圖如下:

一擋時,在大約100km/h,一擋扭矩減小到比較小值,在130km/h電機達到16000rpm。

在大約100km/h,升入二擋,可以達到最高車速260km/h。

換擋策略基于驅動模式而改變。高續航模式和正常模式優先考慮二檔以優化效率。值得注意的是,在某些情況下,可以分離后橋電機與車輪連接,完全在前輪驅動下運行,以減少損失。運動模式盡可能長時間地保持第一檔以最大化加速度。

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關鍵詞: 保時捷 電機 離合器 德國汽車


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