比亚迪纯电动中重卡用集成电驱桥解析
中卡由于本身量比较少,且主要应用在中途的载货和城市环卫等领域,因此纯电动中卡在城市环卫领域可得到更广泛的应用,本身的行车速度要求不大,对集成电驱桥的扭矩要求高,要求起步快。重卡一年的销量将近百万级别,更多的用在渣土车和牵引车,纯电重卡对动力要求较高,尤其是爬坡能力,适用于大扭矩的集成电驱桥方案。
01 集成电驱桥结构
集成电驱桥是驱动电机与变速箱连接,取消了传统的传动轴,单个永磁电机作为动力源,经变速器将动力传递给车轮。主要由驱动电机、变速箱、差速器、制动系统、空气悬臂和桥壳、轮毂等零部件构成。集成电驱桥的主要特点有电机、变速器、差速器、车桥高度集成,结构紧凑;传动效率高,电机动力经变速齿轮等机构直接驱动车轮;可实现自动变速,可以使电机工作保持在高效率区间;具有制动回馈,实现能量回收,延长续航里程。
02 比亚迪集成电驱桥产品型谱
比亚迪目前可批量生产的集成电驱桥有SEQ05、 SEQ07、 SEQ013、SEQ16 4个系列。
SEQ05系列车桥额定承载5t,单驱动电机峰值功率150kW,盘式和鼓式两种。SEQ05系列车桥额定承载7t,单驱动电机峰值功率150kW,无轮边和有轮边两种。SEQ013系列车桥额定承载13t,单驱动电机峰值功率150kW。SEQ016系列车桥额定承载16t,单驱动电机峰值功率180kW。比亚迪于2019年在深圳交付了3000多辆的纯电动渣土车,采用的就是四挡集成电驱桥SEQ016系列车桥,因此也是目前全球唯一实现规模化应用的集成电驱桥,技术上引领全球集成化的电驱桥的技术发展。
03 比亚迪SEQ05集成电驱桥参数
比亚迪SEQ05集成电驱桥额定载荷5t,匹配两档变速器,减速比16.880/9.664,最大输出扭矩9284N.m。SEQ05集成电驱桥外形尺寸(总长*总宽*总高)为1707*912*613mm,重量498kg,板簧中心距910mm,车轮螺栓中心分布圆直径?222.25mm,单电机峰值/额定功率150/110kW,单电机最大/额定扭矩550/400Nm,电机最高转速7500rpm,制动器可选16寸或者17寸制动器,制动型式为气压制动,有盘式和鼓式两种,免维护轮毂轴承。
比亚迪SEQ05集成电驱桥主要用于T5、T6纯电动环卫车型。总重覆盖7.5~10吨车型。
04 比亚迪SEQ07集成电驱桥参数
比亚迪SEQ07集成电驱桥额定载荷7t,匹配两档变速器,减速比11.723/27.696,最大输出扭矩15233N.m。SEQ07集成电驱桥外形尺寸(总长*总宽*总高)为2120*934*628mm,重量630kg,板簧中心距1010mm,车轮螺栓中心分布圆直径?275mm,单电机峰值/额定功率150/110kW,单电机最大/额定扭矩550/400Nm,电机最高转速8000rpm,制动器标配9.5寸制动器,制动型式为气压盘式制动,免维护轮毂轴承。
比亚迪SEQ07集成电驱桥主要用于T7纯电动环卫车型。总重覆盖12~14吨车型。
05 比亚迪SEQ013集成电驱桥参数
比亚迪SEQ013集成电驱桥额定载荷13t,匹配两档变速器,减速比49.140/16.952,最大输出扭矩27027N.m。SEQ013集成电驱桥外形尺寸(总长*总宽*总高)为2280*906*668mm,重量940kg,板簧中心距1035mm,车轮螺栓中心分布圆直径?335mm,单电机峰值/额定功率150/110kW,单电机最大/额定扭矩550/400Nm,电机最高转速10000rpm,制动器规格?410×220mm,制动型式为气压鼓式制动,免维护轮毂轴承。
比亚迪SEQ013集成电驱桥主要用于Q1、Q3纯电动牵引车。总重18吨~25吨。
06 比亚迪SEQ016集成电驱桥参数
比亚迪SEQ016集成电驱桥额定载荷16t,匹配四档变速器,减速比111.532/53.967/29.045/14.054,最大输出扭矩50189N.m。SEQ016集成电驱桥外形尺寸(总长*总宽*总高)为2280*1041*716mm,重量1249kg,板簧中心距1035mm,车轮螺栓中心分布圆直径?335mm,单电机峰值/额定功率180/120kW,单电机最大/额定扭矩450/285Nm,电机最高转速9000rpm,制动器规格?410×220mm,制动型式为气压鼓式制动,免维护轮毂轴承。
比亚迪SEQ016集成电驱桥主要用于T31纯电动渣土车。总重31吨。
07 总结
比亚迪集成电驱桥相比于中央电机直驱方案优势:
(1)结构优势。集成电驱桥方案由驱动电机与变速箱连接,取消了传统的传动轴,单个永磁电机作为动力源,经变速器将动力传递给车轮,传动链短,零部件少,结构简单。电机直驱方案由分散独立的电机、万向传动轴总成、车桥等零部件组成,传动链长,零部件多,结构相对复杂。
(2)布置优势。集成电驱桥方案直接将车桥总成布置在底盘上即可,零部件总成数量少,占空间较少,便于整车布置。电机直驱方案需要将电机、万向传动轴总成和车桥等布置在底盘上,占空间较多,不方便整车布置。
(3)节能环保优势。集成电驱桥方案结构高度集成,综合效率比直驱高3%-5%。
(4)技术优势。集成电驱桥方案使用轮边驱动集成化技术,速比大动力强,能实现较高的能量回馈,符合电驱桥集成化发展趋势。
比亚迪电驱动桥系列产品解析
一、比亚迪车桥产品概略
比亚迪电驱动桥分轮边电驱桥、集成电驱桥和同轴电驱桥三大系列:
轮边电驱桥用于客车8米、10米、12米大巴系列;集成电驱桥用于全系列卡车及客车6-7米中巴;同轴电驱桥用于轻卡系列。▲客车轮边电驱桥
▲集成电驱桥
▲同轴电驱桥
二、车桥实验研发历程及市场保有量
比亚迪客车轮边电驱桥:
从2009年8月立项开发,到2010年3月开始装车路试,再到2011年7月搭载轮边电驱桥的比亚迪第一批纯电动大巴交付使用的时间里。轮边电驱桥共生产超过6万辆,单车运营里程超60万公里。
比亚迪集成电驱桥:
从2014年6月立项开发,到2015年7月搭载集成电驱桥的比亚迪第一批纯电动中巴交付使用的时间里。集成电驱桥共生产超4千辆,单车运营里程超4万公里,目前最长运营里程超12万公里。
三、电驱桥对应细分车型
四、客车电驱动桥介绍
功能:承载、驱动和制动。将蓄电池里的电能转化为机械能进行驱动。特点:集成轮边驱动和再生制动两大技术。取消变速箱、离合器和传动轴等部件,降低整车零部件数量和节约成本;使用两个永磁同步电机驱动为整车提供动力。电机受到驱动电机控制器的控制,可根据需要调整转速,操作更加舒适、车辆行驶更加平稳;同时在制动过程中,也可通过电机轴的反转实现制动力的回收,即再生制动,实现能量回收,延长续航里程。高转速的驱动电机通过轮边减速机构减速后,转速降低,转矩增大,为车轮提供较大的驱动力。制动系统使用制动气室、连杆机构和制动器组成后制动和驻车制动系统,提供行车和驻车制动。五、客车电驱桥系列产品型谱图
六、客车电驱桥产品参数
后驱动桥介绍:EQ09A系列
空气弹簧安装孔水平距离(mm):920空气弹簧安装孔竖直距离(mm):1091车桥总长(mm):2160车桥总宽(mm):1201车桥总高(mm):581车轮螺栓伸出长度(mm):58车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ270车轮螺栓规格:M20×1.5×88车轮安装止口直径(mm):Φ220轮辋安装面距离(mm):1750两电机最小距离(mm):462额定载荷(t):9减速比:13.5/15电机峰值/额定功率(KW):90/75电机最大/额定扭矩(Nm):400/280电机最高转速(rpm):7500轮端最大输出扭矩(Nm):5400/6000制动形式:气刹制动器规格:标配克诺尔19.5"制动器制动盘尺寸(mm):Φ377×45轮毂轴承:免维护轴承重量(kg):960后驱动桥介绍:EQ13系列
空气弹簧安装孔竖直距离(mm):1490减震器安装孔竖直距离(mm):1465空气弹簧安装孔水平距离(mm):1546/1506减震器安装孔水平距离(mm):1964/1924车桥总长(mm):2343/2303车桥总宽(mm):1579车桥总高(mm):658车轮螺栓伸出长度(mm):58车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ335车轮螺栓规格:M22×1.5×81车轮安装止口直径(mm):Φ280.5重量(kg):1150轮辋安装面距离(mm):1860/1820两电机最小距离(mm):722/684额定载荷(t):13减速比:17.7电机峰值/额定功率(KW):90/75电机最大/额定扭矩(Nm):400/280电机最高转速(rpm):7500轮端最大输出扭矩(Nm):7080制动形式:气刹制动器规格:标配克诺尔22.5"制动器制动盘尺寸(mm):Φ430×45轮毂轴承:免维护轴承后驱动桥介绍:EQ13B
空气弹簧安装孔竖直距离(mm):1490减震器安装孔竖直距离(mm):1465空气弹簧安装孔水平距离(mm):1546/1506减震器安装孔水平距离(mm):1964/1924车桥总长(mm):2343/2300车桥总宽(mm):1580车桥总高(mm):878车轮螺栓伸出长度(mm):58车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ335车轮螺栓规格:M22×1.5×81车轮安装止口直径(mm):Φ280.5重量(kg):1150轮辋安装面距离(mm):1860/1820两电机最小距离(mm):695/655额定载荷(t):13减速比:17.7/22电机峰值/额定功率(KW):100/75、150/110电机最大/额定扭矩(Nm):430/280、550/400电机最高转速(rpm):10000轮端最大输出扭矩(Nm):7611/9735、9460/12100制动形式:气刹制动器规格:标配克诺尔22.5"制动器制动盘尺寸(mm):Φ430×45轮毂轴承:免维护轴承七、卡车电驱桥介绍
功能:承载和驱动、制动。将蓄电池里的电能转化为机械能从而进行驱动。特点:电机、变速器、差速器、车桥高度集成,结构紧凑,重量轻;传动效率高,电机动力经变速齿轮等机构直接驱动车轮。可实现自动变速,可以使电机工作保持在高效率区间;具有制动回馈,实现能量回收,延长续航里程。已经开发TQ02、TQ04、SEQ05、 SEQ07、 SEQ013、 SEQ16六个系列。八、卡车电驱桥产品型谱图
九、卡车电驱桥产品参数
集成桥介绍:TQ02系列
板簧中心距离C(mm):710-770板簧安装孔水平距离(mm):86板簧安装孔竖直距离(mm):124是否装稳定杆:否是否装减振器:是车桥总长(mm):1467车桥总宽(mm):312车桥总高(mm):361车轮螺栓伸出长度(mm):35车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ160车轮螺栓规格:M14×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ116重量(kg):190轮辋安装面距离(mm):1296额定载荷(t):2.5减速比:10.208电机峰值/额定功率(KW):100/60电机最大/额定扭矩(Nm):300/150电机最高转速(rpm):10200轮端最大输出扭矩(Nm):3062制动形式:液压鼓式制动器规格:Φ280×65轮毂轴承:非免维护轴承同轴桥介绍:TQ04系列
板簧中心距离C(mm):880-940板簧安装孔水平距离(mm):88板簧安装孔竖直距离(mm):140是否装稳定杆:是是否装减振器:是车桥总长(mm):1769.4车桥总宽(mm):350车桥总高(mm):380车轮螺栓伸出长度(mm):57车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ222.25车轮螺栓规格:M20×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ163.4重量(kg):290轮辋安装面距离(mm):1549额定载荷(t):3.5减速比:13.047电机峰值/额定功率(KW):130/65电机最大/额定扭矩(Nm):340/160电机最高转速(rpm):10200轮端最大输出扭矩(Nm):4436制动形式:液压鼓式制动器规格:Φ310×75轮毂轴承:非免维护轴承集成桥介绍:SEQ05系列(盘式)
板簧中心距离C(mm):910板簧安装孔水平距离(mm):88板簧安装孔竖直距离(mm):120是否装稳定杆:是是否装取力器:可选配是否装减振器:是车桥总长(mm):1707车桥总宽(mm):912车桥总高(mm):613车轮螺栓伸出长度(mm):50车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ222.25车轮螺栓规格:M20×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ163.4重量(kg):498轮辋安装面距离(mm):1549额定载荷(t):5减速比:16.880/9.664/14.837电机峰值/额定功率(KW):150/110电机最大/额定扭矩(Nm):550/400电机最高转速(rpm):7500轮端最大输出扭矩(Nm):9284/8160制动形式:气压盘式制动器规格:16/17.5轮毂轴承:免维护轴承集成桥介绍:SEQ05系列(鼓式)
板簧中心距离C(mm):910板簧安装孔水平距离(mm):88板簧安装孔竖直距离(mm):120是否装稳定杆:可选是否装取力器:否是否装减振器:是车桥总长(mm):1683车桥总宽(mm):1135车桥总高(mm):572车轮螺栓伸出长度(mm):55车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ222.25车轮螺栓规格:M20×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ163.4重量(kg):470轮辋安装面距离(mm):1549额定载荷(t):5减速比:16.880/9.664/11.04电机峰值/额定功率(KW):150/110电机最大/额定扭矩(Nm):550/400电机最高转速(rpm):7500轮端最大输出扭矩(Nm):9284/6072制动形式:气压鼓式制动器规格:Φ320×120轮毂轴承:免维护轴承集成桥介绍:SEQ07系列
板簧中心距离C(mm):1010板簧安装孔水平距离(mm):95板簧安装孔竖直距离(mm):132是否装稳定杆:是是否装取力器:否是否装减振器:是车桥总长(mm):1888车桥总宽(mm):934车桥总高(mm):628车轮螺栓伸出长度(mm):55/63车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ275车轮螺栓规格:M22×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ220.8重量(kg):613轮辋安装面距离(mm):1690额定载荷(t):7-8.2减速比:16.880/9.664电机峰值/额定功率(KW):150/110电机最大/额定扭矩(Nm):550/400电机最高转速(rpm):7500轮端最大输出扭矩(Nm):9284制动形式:气压盘式制动器规格:19.5寸轮毂轴承:免维护轴承集成桥介绍:SEQ13系列
板簧中心距离C(mm):1035板簧安装孔水平距离(mm):124/130板簧安装孔竖直距离(mm):192/196是否装稳定杆:否是否装取力器:否是否装减振器:否车桥总长(mm):2280车桥总宽(mm):906车桥总高(mm):668车轮螺栓伸出长度(mm):62车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ335车轮螺栓规格:M22×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ280.5重量(kg):940轮辋安装面距离(mm):1832额定载荷(t):13减速比:16.952/49.140电机峰值/额定功率(KW):150/110电机最大/额定扭矩(Nm):550/400电机最高转速(rpm):10000轮端最大输出扭矩(Nm):27027制动形式:气压鼓式制动器规格:Φ410×220轮毂轴承:免维护集成桥介绍:SEQ16系列
板簧中心距离C(mm):1035板簧安装孔水平距离(mm):124是否装稳定杆:是是否装取力器:可选是否装减振器:是车桥总长(mm):2280车桥总宽(mm):1041车桥总高(mm):716车轮螺栓伸出长度(mm):62车轮螺栓中心分布圆直径(mm):Φ335车轮螺栓规格:M22×1.5-6h车轮安装止口直径(mm):Φ280.5重量(kg):1249轮辋安装面距离(mm):1832额定载荷(t):16减速比:111.532/53.967/29.045/14.054电机峰值/额定功率(KW):180/120电机最大/额定扭矩(Nm):450/285电机最高转速(rpm):9000轮端最大输出扭矩(Nm):50189制动形式:气压鼓式制动器规格:Φ410×220轮毂轴承:免维护轴承