华为超融合多合一电驱动系统剖析

电动车千人会 2024-03-31 08:30

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在电机设计以及制造过程中，电机运行时的温升一直以来都是困扰电机设计制造工作者的难题。

华为超融合架构的动力域解决方案，集成电机控制器（MCU）、永磁同步电机、减速器、车载充电机（OBC）、电压变换器（DC/DC）及电源分配单元（PDU）六大部件，支持融合BMS软件算法。

目前市面上大多数电机还是采用电机机壳水冷方案，但华为为什么偏偏采用油冷技术呢？

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首先从两者冷却方式上来看，存在接触式和浸入式冷却的差别。

水冷方式需要电机内部的热源通过层层材料传递到外部，再被水道带走。如电机线圈内部的绕组，因为有热阻的存在，从绕组到水冷机壳，存在温度梯度。绕组无法直接冷却，导致温度堆积，形成局部热点。因此需要直接冷却热源来提升冷却效率。

而油本身因为局部不导磁不导电的特性，对电机磁路无影响，因而选择油来作为内部直接冷却的介质。

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另外一个原因，新能源汽车对电机的功率密度和体积要求越来越苛刻。因此选择油冷直接冷却，是倒逼之下的选择。

相比业界水冷电机，相同功率和扭矩下，采用油冷技术，华为电机体积的可减少15%。随着电驱动系统集成化的发展,电机和变速器耦合程度一定会越来越高，油冷电机必然是绕不过的坎儿。

但油冷电机也面临着诸多技术上的难题，如果油路设计不当，使得电机的散热性能差，导致电机局部温度过高，进而致使电机烧毁等。

因此，对于油冷电机而言，内部油道设计成关键！

独特油道设计

华为通过构建特有三维设计仿真分析验证平台，实现快速仿真迭代，快速寻优，并基于热模型仿真结果，来进行油道的设计及优化。

智能调节喷油量和油速

根据电机温度和工况，智能调节油泵的喷油量和油速，当电机在低速运转时，可以降低油泵的出油量，节约能效，起到整体系统效率的提升。

轴承寿命提升10%

轴承是电机中的易损部件和瓶颈，华为设计的油道可实现主动喷淋，润滑轴承和齿轮，使得轴承寿命提升10%。

华为在ICT领域拥有30多年电力电子的技术积累，不仅如此，华为数字能源产品线总裁周桃园还提到：“华为将领先的5G、大数据、云计算、人工智能等数字化技术，融合创新于电动汽车的电驱控制、电池安全，及三电故障预测等领域，打造‘融合极简、安全可靠、卓越体验、AI云智’的创新智能电动解决方案，帮助车企造好车，加速汽车产业电动化发展。”

融合极简。该系统实现了开发简单、适配简单、布置简单、演进简单。具体来看，DriveONE可助力整车动力域极简布置，做到Z向节省220mm，安装支架减少2个，线束缩短5m，连接器减少3个，水管口及水管减少2个。另外，通过自研AutoSar，该系统实现端云协同开发，开发效率明显提升。

安全可靠。该系统通过车、桩、云、网四项校验保证充电零事故，通过安全整体可视、电池可视、电驱可视、充电可视的完整充电系统保障所有充电、用电、用车的安全，同时提供可追溯的电子证书。不仅如此，华为采用创新的功能安全设计，通过从模块到系统的融合以及从场景到解决方案的融合，切实提升系统的安全性。

卓越体验。作为业界首款高压多合一电驱动系统，该系统可满足2C快充体验，充电10分钟续航200km。对比以往方案，该系统具备更高效率（NEDC效率89%）、更高精度（SOC检测精度±3%）、更少能耗，提升续航能力。同时也更高密，功率密度可达到2.1kw/kg。此外，该系统极限工况性能表现优异（持续高车速180km/h、0-100km/h反复加速20次），还实现了低噪音（NVH 78 dB）低辐射（EMC CLASS 4），营造静谧舒适体验。

AI云智。通过电动数字化开发平台-PDDP，在AI&大数据加持下，该系统开发效率提升10%。另外从当前车主十分关注的OTA升级功能来看，该系统采用集中扁平式OTA架构，在保证性能提升的同时简化路径以及降低版本复杂度，将行业内普遍10min的升级时间缩短至30s，未来可实现一键极速升级。在此基础上，该系统还通过三层多级严控，全方位保护OTA升级安全，为客户带来优质体验。

华为超融合多合一电驱动系统DriveONE，不仅实现了产品维度的集成，还将电力电子技术、AI技术和电驱动系统进行深度融合，我们致力于将数字技术带入电动汽车领域，联合车企共同驱动汽车产业电动化的发展。

来源：汽车商友圈

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独特油道设计

智能调节喷油量和油速

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