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大摩注冊大摩平臺注冊【大摩注冊官方首頁】麥格納研發(fā)高級副總裁Joerg Grotendorst探討了公司的下一代牽引電機。電機剖面圖顯示出內(nèi)部的傳統(tǒng)銅繞組。 (SAE/Chris Clonts)
麥格納通過優(yōu)化冷卻和芯片配置效率等手段令其電機效率再創(chuàng)新高，高達93%。
就在拉斯維加斯國際消費類電子產(chǎn)品展覽會（CES 2024）上正式舉行新聞發(fā)布會之前，麥格納（Magna International）向記者展示了一款全新的800v電驅(qū)動電機，并稱其在效率、功率重量比和扭矩密度方面設(shè)立了新標桿。
在發(fā)布會上，麥格納首席研發(fā)副總裁Joerg Grotendorst介紹了公司近期的研發(fā)重點：電驅(qū)動電機、優(yōu)化的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）和非清醒駕駛檢測技術(shù)，并在期間正式公布了這款電機。他表示：“對于OEM越來越高的降本需求，我們將以‘麥格納集成系統(tǒng)’（Magna Integrated Systems）的合作理念予以響應。”他解釋說，這是由于為OEM生產(chǎn)整個系統(tǒng)而不僅僅是各類零部件更為高效。當然，麥格納仍然愿意為OEM生產(chǎn)單獨的零部件。
雖然這款峰值功率為258 kW的電機的整機重量僅為75 kG（165磅），但它在達到最大轉(zhuǎn)速20,000rpm時，能夠產(chǎn)生5,000 nM（3,688磅-英尺）的峰值軸扭矩。電機的效率高達93%，高于其他麥格納產(chǎn)品最高的91%。一位工程師表示，它在性能上相當于5.0 L的Hemi [V8]發(fā)動機。
麥格納通過兩種方法實現(xiàn)了這一效率提升：一是在任意時間將冷卻液導向功率需求最高的組件，二是采用了一種新的控制器芯片嵌入方法。
800V電機可以水平或垂直安裝，這得益于冷卻液泵（左下）的位置，該泵在任何一種配置中都需要位于封裝的底部。 (SAE/Chris Clonts)
麥格納電動傳動系總工程師Mike Dowsett進一步介紹了該電機的創(chuàng)新之處，其中最重要的一點是可以選擇水平或垂直的放置模式，橫置模式通常用于車輛后端，豎置通常用于車輛前端。實現(xiàn)這一點的關(guān)鍵在于保證冷卻液的泵在電機旋轉(zhuǎn)90度時依然位于底部，因為只有這樣泵才能正常運作。
他表示：“我們將其稱為主動冷卻液控制技術(shù)，它能夠根據(jù)功率需求將冷卻液導向不同位置來提高效率。在低速高扭矩的情況下，系統(tǒng)將更多冷卻液導向磁體。在高速低扭矩的情況下，系統(tǒng)將更多冷卻液導向夾層和繞組，后者采用了傳統(tǒng)的非編織繞組。”在被問及麥格納是否考慮使用印制電路板（PCB）定子（Schaeffler和Infinitum等公司正在研發(fā)）而非繞組時，他表示公司認為該技術(shù)無法滿足目前的功率需求。
麥格納下一代電機底部的電控冷卻液/油泵可以根據(jù)功率和扭矩需求將冷卻液輸送到電機的不同區(qū)域。（麥格納）
Dowsett表示，麥格納還考慮到了軸承電流這一有害現(xiàn)象——即來自磁體的電流以高于潤滑油擊穿電壓的電壓通過軸承的現(xiàn)象。這會導致軸承滾道出現(xiàn)凹坑和起伏，從而可能導致電機提前報廢。對此，麥格納的工程師采用了以下技術(shù)預防軸承電流：
如果沒有這三項技術(shù)，大多數(shù)電機便很有可能在里程達到約50,000英里左右時提前報廢。
麥格納已經(jīng)開始使用碳化硅芯片，這種芯片比硅芯片更高效的部分原因在于其較低的熱膨脹程度和較高的最大電流特性。下一代電機的芯片不再嵌入陶瓷材料中，而是直接嵌入PCB中。“這樣做不僅改善了開關(guān)損耗，還改善了人機交互的方式。我們不再看到任何大型的焊接組件和焊線。它將系統(tǒng)大幅簡化，我們只需從一側(cè)進行冷卻即可。”
該電機還通過優(yōu)化的電脈沖模式減少運行噪音，而且不會影響功率。在可持續(xù)性方面，該電機減少了5%的稀土材料用量，消除了鋱的使用需求，并將鏑的含量降低到0.5%，其余的材料則是釹鐵硼。
麥格納研發(fā)副總裁Grotendorst表示，公司還在探討制造汽車切分整件的想法。想象一下“將汽車切分成不同的整件并同時制造它們”的效率。
技術(shù)戰(zhàn)略副總裁Steven Jenkins介紹了麥格納在熱成像（現(xiàn)已應用于30萬輛汽車）、ADAS和非清醒駕駛檢測系統(tǒng)方面的工作。SAE在2023年7月曾對麥格納在這些方面以及電動車橋方面的工作進行報道。麥格納去年通過收購Veoneer獲得的非清醒駕駛檢測技術(shù)可對駕駛員呼吸中的酒精含量進行被動檢測，如引起警報，則進一步通過對眼睛及其動作進行視覺檢查。在檢測到駕駛員的非清醒狀態(tài)后，是否采取阻止汽車啟動或僅發(fā)出視覺、聽覺警告等措施將由監(jiān)管機構(gòu)和行業(yè)組織決定。此前，麥格納的競爭對手博世也對其非清醒駕駛檢測系統(tǒng)以及當前的監(jiān)管環(huán)境進行了探討。
在麥格納的Connected Perception中，如上圖左側(cè)所示，道路基礎(chǔ)設(shè)施上的傳感器可以“看到”車輛無法看到的危險，例如行人即將從被建筑遮擋的地方出來。該信息通過云傳輸?shù)酵＼嚇酥咎幍能囕v，并向駕駛員發(fā)出警告。（麥格納）
盡管離完全實現(xiàn)的距離還很遙遠，但Jenkins依然探討了汽車和基礎(chǔ)設(shè)施（交通攝像頭、建筑物上的安全攝像頭）共享云端數(shù)據(jù)以提高安全性的可能性。麥格納將其這一愿景的系統(tǒng)稱為“互聯(lián)感知”（Connected Perception）。
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