KIA-Uni wheel

　　韓國汽車制造商起亞和現(xiàn)代汽車集團(tuán)公布了他們稱之為通用車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，又名“Uni wheel”，他們稱之為“模式轉(zhuǎn)換的車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”。

KIA-Uni Wheel

　　Uni-Wheel是一個(gè)功能集成的車輪驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過將主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)部件移動(dòng)到輪轂內(nèi)的空空間，可以顯著改善電動(dòng)汽車(EV)內(nèi)的可用空間。通過移動(dòng)車輪內(nèi)的減速驅(qū)動(dòng)器，可以釋放車輛內(nèi)的安裝空間

　　Uni-Wheel使用了一個(gè)行星齒輪配置，包括一個(gè)太陽齒輪在中心，四個(gè)小齒輪在兩側(cè)和一個(gè)環(huán)形齒輪周圍的這種安排。電機(jī)產(chǎn)生的動(dòng)力被傳遞到太陽齒輪，太陽齒輪依次與小齒輪嚙合以轉(zhuǎn)動(dòng)齒圈。它被連接到車輪上，以驅(qū)動(dòng)車輛。小齒輪相互連接形成兩個(gè)連桿，這種多連桿機(jī)構(gòu)使多軸運(yùn)動(dòng)，允許適用于廣泛的懸掛鉸接。

　　兩家公司指出，使用常規(guī)CV接頭的傳統(tǒng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在凹凸不平的表面上行駛時(shí)，隨著驅(qū)動(dòng)軸撓度角度的增加，效率和耐久性會(huì)下降。Uni車輪可以傳輸動(dòng)力與“幾乎沒有改變的效率，無論車輪運(yùn)動(dòng)”，確保高耐久性和乘坐舒適性

　　此外，通過移動(dòng)減速齒輪到輪轂，Uni Wheel的高減速比提供了一個(gè)顯著的扭矩輸出，并允許使用一個(gè)更緊湊的電動(dòng)馬達(dá)。通過獨(dú)立控制多達(dá)四個(gè)高效的電力驅(qū)動(dòng)單元，Uni Wheel還允許前所未有的水平的扭矩矢量，以提高動(dòng)態(tài)能力，并提供高水平的轉(zhuǎn)向和駕駛穩(wěn)定性。

　　Ricardo電驅(qū)系統(tǒng)

　　汽車制造商正在實(shí)施越來越多的完全集成的電力驅(qū)動(dòng)單元(EDUs)，以充分利用它們帶來的包裝和效率效益。總部位于英國的里卡多，為汽車和其他行業(yè)提供先進(jìn)的工程和制造服務(wù)，一直將其專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于開發(fā)靈活的EDU，適用于各種用途，從超級(jí)跑車到沙灘車。

　　支持電動(dòng)傳動(dòng)裝置的平行軸傳動(dòng)

　　里卡多解釋說：“隨著汽車工業(yè)電氣化，里卡多必須同步轉(zhuǎn)型。”“我們開始介紹電力系統(tǒng)的能力和專業(yè)知識(shí)，建立了電氣團(tuán)隊(duì)、電子控制團(tuán)隊(duì)和伴隨的軟件。這包括從電機(jī)、電力電子和控制電子，到為這些系統(tǒng)建模和提供軟件功能的團(tuán)隊(duì)。”

　　里卡多的主要優(yōu)勢之一是它在一系列動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)上的豐富經(jīng)驗(yàn)，從ICE到電池制造、傳動(dòng)設(shè)計(jì)和傳動(dòng)技術(shù)。羅德里格斯指出：“我們總是在尋找機(jī)會(huì)，讓我們可以帶來一些不同的東西。”他強(qiáng)調(diào)了里卡多在更可持續(xù)的汽車生產(chǎn)領(lǐng)域所進(jìn)行的工作。“我們在電機(jī)方面的一些最新發(fā)展是在試圖消除稀土磁鐵，這可能會(huì)出現(xiàn)供應(yīng)問題。我們最近研究了同步磁阻電動(dòng)機(jī)，并正在進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目來設(shè)計(jì)、制造和測試一臺(tái)使用鋁制繞組和沒有磁鐵的電機(jī)。”還有一種正在開發(fā)的樣機(jī)，使用傳統(tǒng)的鐵氧體磁性材料，在必要時(shí)提供更好的扭矩，但沒有稀土磁鐵的供應(yīng)和成本需求。“這并不意味著我們不再需求其他類型的電機(jī)，”羅德里格斯說。“如果你想要非常高功率密度的電機(jī)，用外來材料，釹鐵硼磁鐵和高鈷含量的電鋼來增加通量密度，我們?nèi)匀贿@樣做。”

　　里卡多在電力電子學(xué)方面的能力同樣廣泛，其在碳化硅(碳化硅)和最近的氮化鎵基(氮化鎵)逆變器技術(shù)方面的最新發(fā)展也得到了很好的發(fā)展。“我們在碳化硅上投入了大量資金。我們的250 kW設(shè)計(jì)已經(jīng)完成和測試，我們現(xiàn)在將其推出到跨性能產(chǎn)品的各種平臺(tái)上，也許還有更傳統(tǒng)的牽引應(yīng)用。”

　　氮化鎵是一種特別有趣的寬帶隙材料，直到最近，它一直被限制用于低功率的應(yīng)用。然而，里卡多一直在積極參與部署它用于牽引逆變器。“氮化鎵開始上線，我們是第一批研究其高功率應(yīng)用的公司之一，高達(dá)100 kW，為小型乘用車的牽引力。”

　　傳動(dòng)選擇

　　EDU技術(shù)的最后一塊拼圖是傳動(dòng)技術(shù)，在這里可以公平地說里卡多擁有無與倫比的經(jīng)驗(yàn)。里卡多性能產(chǎn)品業(yè)務(wù)部門的工程主管史蒂夫·布萊文斯解釋了這種經(jīng)驗(yàn)是如何被使用的。“我們已經(jīng)做了很多工作。從傳動(dòng)的角度來看，我們已經(jīng)能夠?qū)⑵浞纸鉃槿齻€(gè)扭矩水平，并正在開發(fā)傳輸系列，以適應(yīng)具有這些輸出的EDU。”

　　這些變速器包括傳統(tǒng)的平行軸和行星單元。“它們的設(shè)計(jì)非常模塊化，”布萊文斯說。“取決于馬達(dá)的直徑，顯然，我們想要保持在其中，特別是一個(gè)行星傳動(dòng)小于馬達(dá)的直徑。這就是為什么會(huì)有一定的扭矩容量。然后，當(dāng)你使馬達(dá)本身變長時(shí)，你就增加了扭矩。你可以達(dá)到一個(gè)地方，去稍微大一點(diǎn)的空間，以適應(yīng)不同距離的傳輸需求。所以我們將變速器產(chǎn)品分成三個(gè)扭矩容量，每個(gè)容量都有一個(gè)比例。”

　　這個(gè)速比分布是一個(gè)重要的考慮因素，使傳動(dòng)與特定的應(yīng)用程序匹配。例如，具有高功率后置EDU和低功率前置單元的超級(jí)跑車的需求不同于雙后置電機(jī)設(shè)置。布萊文斯說：“我們的變速箱系列將滿足所有扭矩和速度的要求。”“如果你有一個(gè)25000轉(zhuǎn)/分的電機(jī)，并且想要一個(gè)2500轉(zhuǎn)/分的傳動(dòng)軸速度，你需要一個(gè)10：1的減速。如果你的馬達(dá)只旋轉(zhuǎn)到12000轉(zhuǎn)/分，而你想要相同的速度，你就需要一個(gè)不同的速比。”

　　集成是EDU的重要工作方向，其中一個(gè)成熟的開發(fā)領(lǐng)域是用于冷卻和潤滑機(jī)械和電子部件的流體。羅德里格斯說：“我們已經(jīng)做了很多研究，看看我們是否可以在變速器、逆變器和電機(jī)中使用介電液體進(jìn)行潤滑和冷卻。”“這包括實(shí)驗(yàn)室演示，我們已經(jīng)證明了這是可能的。”但仍存在一些挑戰(zhàn)。“關(guān)于流體通過逆變器時(shí)的清潔度，以及它的電動(dòng)特性如何隨著時(shí)間的推移而退化，人們提出了很多問題，但它是可行的。”還有一個(gè)需要考慮不同流體的熱容的問題。在非常高功率的輸出電機(jī)，傳統(tǒng)的水-乙二醇冷卻劑混合，與一個(gè)單獨(dú)的潤滑和冷卻回路的傳輸，仍然是有利的。

　　布萊文斯從一名變速器工程師的角度來看，“顯然，我們總是寧愿用變速箱油來潤滑變速器。”然而，有許多步驟可以采取的進(jìn)一步集成，同時(shí)保持變速箱的獨(dú)家潤滑。“例如，我們已經(jīng)能夠通過在變速箱和電子機(jī)器之間使用一個(gè)冷卻護(hù)套來冷卻一個(gè)行星裝置。當(dāng)它是新的變速器時(shí)，變速器本身就充滿了油。這是一個(gè)密封的單元，帶有飛濺潤滑，由EDU冷卻系統(tǒng)冷卻。”

　　最終，針對(duì)給定應(yīng)用程序的最佳解決方案將是定制設(shè)計(jì)，允許里卡多的所有創(chuàng)新以最有效的方式集成。羅德里格斯說：“放棄一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)單元是讓項(xiàng)目開始進(jìn)行的方法，但最好的解決方案永遠(yuǎn)是一個(gè)完全集成的定制EDU，這是我們都在努力的目標(biāo)。”

　　里卡多的包括800V碳化硅逆變器電力電子解決方案

　　對(duì)于里卡多公司的業(yè)務(wù)發(fā)展總監(jiān)詹姆斯·桑德勒來說，公司能夠輕松地將核心技術(shù)集合與特定的市場相匹配，這意味著公司能夠快速響應(yīng)各種應(yīng)用程序的需求。他說：“我們顯然非常熟悉高性能汽車市場和賽車運(yùn)動(dòng)市場，這些市場仍然是我們工作的核心。”“然而，我們對(duì)高性能汽車的定義肯定已經(jīng)被審查了一段時(shí)間了。它們可以采取多種形式，無論是非高速公路、自動(dòng)駕駛汽車、救護(hù)車或其他應(yīng)用程序。我們想要運(yùn)營的市場是，技術(shù)的集成、包裝和應(yīng)用意味著一個(gè)現(xiàn)成的解決方案要么在商業(yè)上不可行，要么不能提供或支持車輛在服務(wù)中的使用。這就是我們一直在做的所有發(fā)展的價(jià)值所在。”