通用汽車近日透露了更多有關將為新一代Ultium電動車提供動力的電機和推進系統的信息。
要知道電機設計和效率才是推動電動車續航里程提升的無名英雄,它不需要加大電池的尺寸,也不需要充電基礎設施方面的需求。
所以通用汽車相信他們內部開發的解決方案能讓電動車每度電跑得更遠。
通用Ultium電機家族
通用汽車全球電氣化戰略負責人TimGrewe對他們的“無名英雄”進行了詳細介紹,包括其全新的電機系列和基于軟件的電控制系統。
通用的電機系列包括三款產品:一款180kW的永磁前驅電機,一款可用于前驅或后驅的255kW永磁電機,以及一款62kW的全驅輔助感應電機,同樣可以在前軸或后軸使用。
這些電機都是通用汽車Ultium推進系統的一部分,它們將與逆變器和齒輪組合在一起,以各種形式搭配組成新一代純電動汽車產品。
GMC悍馬電動車
雪佛蘭Camaro電動概念車
這些產品將可能包括GMC悍馬電動車這類的“超級皮卡”,類似雪佛蘭Equinox這樣的家庭跨界車,再到替代雪佛蘭Bolt電動車的高效緊湊級車型,甚至是電動雪佛蘭Camaro等高性能汽車。
總之,通用旗下所有品牌的電動車,包括別克、凱迪拉克、雪佛蘭和GMC都將使用這些部件,甚至還有未來將在北美市場銷售的本田與謳歌電動車。
悍馬電動車底盤
通用255kW電機
目前,對于其主打高性能豪華車市場的產品,如GMC悍馬電動車這樣的全尺寸越野皮卡,通用就為其配備了三個255kW電機。
其中兩個電機被安置在后軸,一個放在前軸,總共可產生746kW的綜合輸出功率,這也是通用電動車系列擁有的最大功率輸出。
通用180kW前驅電機
通用62kW牽引電機
對于未來主流級市場車型,比如與雪佛蘭Equinox定位相同的電動跨界車,Grewe則暗示可能將采用180kW的前驅電機搭配62kW的牽引電機組合,動力只在需要時使用。
通用表示,考慮到五種電機/推進系統的布局,再加上其Ultium電池策略下電池組布局的靈活性,他們總共能提供19種不同的電池和驅動單元組合。
盡管跨越了兩種不同的電機類型,但通用的這三款電機是作為一個可擴展系列制造的,它們共用一個定子,并被設計成使用同樣的繞組工具、同樣的磁鐵和同樣的發卡(定子銅線)。
Grewe解釋道,這與電池并聯或串聯的方式非常相似,通過發夾和導體的組合,再加上調整匝數以匹配電壓。
整個電機系列都是采用油冷的冷卻方式。銅線繞組和定子基本都是靠傳動油來冷卻,他們在設計上進行了微調以防止油液起泡。
通用去年曾透露,它不會自己親自生產電動車用電機,但其將“引領下一代電動汽車驅動單元和電機的設計、開發與制造”。
Grewe表示,通用還沒有完全準備好宣布其電機生產合作伙伴,但將在幾周內公布。
除了電機,通用的工程師還為Ultium電驅控制系統開發了軟件,這是用最少的組件滿足各種車型推進需求的關鍵。
該團隊使用計算機輔助和虛擬工程技術以經濟高效的方式快速、安全地進行開發,同時還改進了車輛控制。
通用Ultium電驅系統
人工智能和機器學習幫助確定了在三電機系統(如GMC悍馬電動車)中分配扭矩的最有效方法,使這款極富越野能力的電動車也能在城市的道路上舒適地行駛。
通用還設計了電子電力關鍵部件的軟件,如功率逆變器模塊或逆變器,將電池的直流電壓轉換為交流電壓,為電機提供動力。
通用估計悍馬電動車從靜止加速至96km/h僅需不到3秒的時間,這主要歸功于通用在電氣驅動軟件方面的專業知識,以及其在電機控制、電子電力、電機設計和開發方面的關鍵能力。
Grewe解釋說,其中的一個新技術是系統的過調制(即調制信號的某些峰值超過所考慮的系統或設備的最大允許值的狀態),功率水平可能每10微秒更新一次,這是開關損耗和傳導損耗之間的巧妙權衡。
簡而言之,這意味著不僅有機會在可能降低其他設備效率的極低負載條件下微調它們的行為,還有機會讓電機效率達到97%左右。
此外,對于穩定性系統或性能情況,它們可以更平滑、更細致。
Grewe補充說,這也是一種讓單踏板駕駛模式開起來感覺更自然的關鍵,這種模式消除了慣性的影響,但仍然能讓人感覺駕駛很靈敏。
至于逆變器和其他電子電力設備,如輔助電源模塊和車載充電模塊,原本都位于通用汽車現有電動車的驅動單元之外,不過在Ultium電動車中,它們將被直接集成到Ultium電驅單元內,從而降低成本和制造復雜性。
一些電子電力設備的質量和體積將比當下通用汽車的同類產品減少多達50%,而容量卻增加多達25%,這對電動車效率和續航的提升也起到了關鍵性作用。
通用曾透露,它的Ultium驅動套件(包括電池)可以作為一套組件提供給其他汽車制造商或汽車項目,就像它為某些汽車提供的板條箱V8發動機那樣。Grewe指出,他確信Ultium套件集合最終會提供類似“板條箱”的選項。
他補充道:“你利用這些板條箱發動機以及電機進行一些個人創造,在這個行業中是很自然的?!?/span>
雖然有小眾汽車項目的存在可能性,但與主流市場產品之間的共性才是Ultium電動車系統的關鍵。
把相同的電機用于截然不同的車型,通用正在利用這種方式尋求規模經濟,并將其Ultium車型廣泛推向大眾市場,以期達到投資者和通用汽車都想看到的銷量表現。【iDailycar】