2022全球xEV驅動系統(tǒng)技術暨產業(yè)大會于上海隆重舉行。本次舉辦的xEV大會以新能源車電驅動的市場發(fā)展戰(zhàn)略和技術趨勢為主題，集結了上千名重量級與會嘉賓和國內外知名企業(yè)參與，其中包括提供創(chuàng)新可持續(xù)車行方案的全球領先供應商——博格華納。

博格華納動力驅動系統(tǒng)副總裁兼亞洲區(qū)總經理李曉球博士應邀出席本次論壇分享了碳中和背景下的電驅動市場發(fā)展策略。此外，還有博格華納電驅動系統(tǒng)開發(fā)高級經理李斌也就電驅動系統(tǒng)開發(fā)與集成解決方案發(fā)表了演講。

李斌先和在場嘉賓對博格華納電驅動產品進行了介紹，其中重點介紹了三合一的電驅動橋。

以三合一系列的產品為例，BW充分執(zhí)行l(wèi)ocal for local的原則，從三個子系統(tǒng)的開發(fā)，整個三合一電驅動橋的集成，再到供應商的sourcing, 工業(yè)化方案的布置與設計到最后實現(xiàn)量產，全部由國內的團隊主導和執(zhí)行，本土化的垂直整合真正做到了產品開發(fā)和量產導入的高效性。

下圖展示了博格華納在驅動電機和三合一驅動模塊的產品型譜，驅動電機主要兩大類，主要分為波繞組，也就是連續(xù)繞組電機以及hairpin電機。SW130，正在開發(fā)當中，客戶是一個全球豪華車乘用車品牌；270已經量產一段時間了。目前博格華納正在開發(fā)過程當中，三合一電驅動橋里面的驅動電機有146、220，這里既有400V又有800V的應用。其命名規(guī)則很大程度上還是和電機共平臺的，而博格華納沿用了驅動電機平臺的定義來定義三合一電驅動橋平臺。有IDM 146、180、220，220應用的型譜更多一些，既有400V又有800V，復合冷卻、單獨水冷、單獨油冷。作為電驅控制器來說，博格華納都是本土化開發(fā)、本土化功率器件封裝、本土化電機控制器總成組裝，從很多年前博格華納量產的第一代CIDD到運用于雙電機混動DHT的雙電控再到運用于純電車型的單電控，這些產品全都是博格華納國內的工程團隊主導產品開發(fā)并最終完成工業(yè)化量產。

接著，李斌展示了博格華納對于整個系統(tǒng)開發(fā)過程當中針對于不同子系統(tǒng)有哪些初步的方案設計和方案優(yōu)化的思路。

在驅動電機方面，以初始的系統(tǒng)spec.作為輸入，考慮到了多維度設計參數和物理特性，而展示出不同的性能表現(xiàn)并最終輸出方案的評估結果，比如和電磁方案相關的winding pattern設計，轉子結構以及磁鐵的排布形式，機械強度，電機的熱負荷和冷卻形式，NVH相關的探究，最終都會以不同維度的參數來反應出方案設計的合理性，比如電機的輸出性能，尺寸，重量，成本以及工業(yè)化可行性評估等。力爭做到合理的方案，優(yōu)異的性能以及可接受的成本始終是我們不斷進行優(yōu)化的驅動力。

在控制器方面，作為方案的初步評估以及平臺功率模塊的選型，需要有一些關鍵參數作為前期方案評估的輸入，比如電壓，電流，電壓利用率，開關頻率以及工作和冷卻環(huán)境等，對于在特定的工作電壓，電流和開關頻率下進行開關和導通損耗的仿真，以及基于損耗仿真，前置工況，工作環(huán)境和冷卻條件下，博格華納依托于可靠和成熟的溫度模型來評估設計可靠性，最后在硬件選型方面，同時配合機械設計的空間實際情況來進行比如說功率模塊，母線電容和其他電氣元件的選型，這些工作完成以后成為后續(xù)進一步進行我們電氣以及機械設計的前提。

在減速箱方面，需要常見輸入就是速比，中心距，載荷譜，即輸入扭矩和轉速等信息，通過FEA來計算各個子零部件在極限工況條件下的應力分布并評估強度方面可靠性，通過循環(huán)載荷來計算關鍵零部件的損傷度和疲勞可靠性。通過流體以及潤滑仿真來估算傳動效率和用油量以及通過結構模態(tài)，齒輪模型和尺寸鏈的校核來評估NVH相關的性能表現(xiàn)，涉及到齒輪的激勵，模態(tài)的共振，以及由于傳動系的間隙引起的一些瞬態(tài)NVH問題。博格華納在駐車系統(tǒng)和脫開機構方面也有非常成熟的應用，作為一個附加的子系統(tǒng)添加到減速箱上。

說完開發(fā)過程中的理論后，李斌用了幾個例子和大家介紹了博格華納在整個系統(tǒng)開發(fā)過程當中遇到過哪些問題。

第一個，這里應該是一級減速齒輪一倍頻的嘯叫問題。一部分是由激勵導致的自身產生的嘯叫聲，另外一部分是激勵導致其他結構件產生的共振。從減小激勵源頭入手，通過齒輪微觀修形來降低傳遞誤差，并降低齒輪自身的嘯叫。同時，優(yōu)化結構，提高模態(tài)，降低由齒輪激烈引起的共振。

第二個系統(tǒng)結構方面引起的邊頻問題。類似的問題較難通過零部件換裝或者是交叉測試來逐個排除可疑項，因為這類問題經常和安裝相關，博格華納通過CAE團隊的介入尋找整個結構和裝配過程當中哪些是薄弱點，并針對性地增加剛度支撐，同時進行關鍵齒存的公差控制，最后解決這類問題。

還有由控制器開關頻率導致的高頻噪音問題。對于800V系統(tǒng)來說，高速化肯定是最明顯的技術趨勢之一，隨著轉速應用不斷升高以及SiC模塊應用所帶來更高的開關頻率可能性，控制器開關頻率所導致的傘狀階次噪音的影響也是不可忽視。由于控制器的載波頻率通過脈寬調制技術受到正弦波的調制，所以隨著轉速的升高，其階次特征是以非零點階次為起點，經過正弦波頻率變化的調制，從而向著基本載波頻率的兩邊散射出去的。而這些階次的能量會隨著轉速上升和齒輪或者是電機的主階次進行相交，從而引起系統(tǒng)的共振。理論上解決途徑還是兩個，即通過優(yōu)化其他零部件降低借此耦合的幾率，但是很顯然，電機和減速箱都有其特征階次，不可能完全避開。第二個途徑就是從控制的角度入手，弱化主階次的能量。這里，博格華納是通過RPWM來弱化控制器的載波頻率引起的噪音能量，降低自身噪音的同時也弱化了和其他零部件階次耦合的負面影響。

博格華納秉承著打造“一個潔凈、節(jié)能的世界”的愿景，在電驅動行業(yè)具備高度的自研自產和系統(tǒng)集成能力，持續(xù)賦能中國新能源汽車產業(yè)的高速發(fā)展，與此同時，借助中國新能源市場的迅猛發(fā)展，博格華納在電驅動領域的技術能力也快速提升，甚至還能為全球其他區(qū)域實現(xiàn)技術輸出，推動蓄勢.前行戰(zhàn)略發(fā)展。

審核編輯 黃昊宇