低成本高效驱动单元的双转子径向磁通电机

快速事实投资者乔纳森·里克COO，Personio9民族7+年平均工作经验60+人数2021创立深厚的技术专长和赛车精神 Benni May前工程师，麦格纳 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive顾问 格德·舒斯特前宝马公司研究主管 彼得·默滕斯前任奥迪和沃尔沃首席技术官 深度驾驶双转子，径向磁通电机 双转子机器的一般概念▪ 双空气间隙面积，为磁铁提供更多空间优点双转子径向磁通电机CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive▪替换定子背铁（轭）为2nd转子▪给定电流，更高的扭矩输出▪定子轭无铁损→具有优异的额定功率效率 双旋翼问题，由 DeepDrive 的绕线技术解决 双旋翼的主要挑战▪从定子到机壳的扭矩传递▪绕组冷却 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive深度驾驶针对双旋翼问题的解决方案反偏铜棒自支撑，扭转刚性绕组将扭矩从气隙传递到机器的轴向端反偏置栈▪ 双面激光焊接 ▪ 高扭转刚度▪ 分布式波绕组▪ 每导体一个插槽 ▪ 分离内环+外环▪ 由冲压分段制成 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive表面安装磁铁易于制造流程转子实心钢制成的转子▪▪最高扭矩和功率密度▪高速应用中的额外CFR套筒分布式绕组，谐波含量非常小→无需额外固体钢的损耗▪低合金结构钢，具有良好的磁化性能▪钢板深拉伸▪管道生产方法交替 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive电磁优势卓越的NVH性能无定子铁轭→无定子铁轭中铁损▪扭矩和功率输出▪扭矩提高30%，尺寸和磁铁质量相同▪全速范围内的高输出功率WLTP循环中铁损减少约30%▪相同扭矩输出下铜耗更低▪<0.5% 扭矩波动在整个工作图▪无临界径向力激励绕组中的非常小的交流损耗▪无邻近导体的邻近效应▪非常规整的导体可能无过度的交流损耗 显著降低材料成本和生产成本，从而降低电机的成本潜力材料成本和制造优势CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive绕组▪无发夹弯曲和成型▪每个插槽一个导线定子▪分片概念（冲压）process)▪边角料减少>90% CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive优点概念集成3L T型逆变器动机▪混合式3L T型逆变器▪中点开关的较小电流额定值▪3L低电流操作▪2L 大电流操作▪实体转子及对PWM感应涡流敏感的表面贴装磁体▪>75%减少PWM引起的损耗▪3L覆盖的范围相关操作▪>99.4% 反转器效率在 3L 运行中▪降低EMC + 轴承电流 应用实例：中央驱动单元 轮毂CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive1.200牛米 – 2.600牛米/轮100 – 200 kW / 轮▪ 高WLTP+高速公路效率▪ 低驱动单元成本▪ 低重量和空间要求深度驱动技术沿着两条产品线改进动力系统▪ 最高循环效率（提高20%范围）▪ 可实现制动集成▪ 适用于19-23英寸轮毂 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive中央驱动可以与不同的变速箱概念组合• 同轴动力总成 • 更高的集成度和复杂性• 注重紧凑设计 & 低重量• 体重：69公斤• 同轴动力总成 • 经典概念• 聚焦于低动力总成单元成本• 重量：78公斤两阶段齿轮箱带中间轴斜齿轮差速器两级行星齿轮箱和全集成的微分 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive• 重量：78公斤 • 齿轮比：6-9 • 3根轴，6个（油润滑）轴承 • 2个径向轴封（旋转速度@变速箱速度）• e机允许使用油，但对其冷却不是必需的• 电机作为泵送组件将油输回变速箱舱• 可选集成驻车制动中央驱动，结合一个带中间轴和锥齿轮差速器的两速变速箱 <0.5%CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive重点：应用示例 CSD450规格直流电压标称值。650 Vdc扭矩（峰值|持续）430牛米 | 210牛米功率（峰值|持续）300千瓦 | 150千瓦最大速度14.000 rpm外径255毫米主动力部件重量22公斤磁体质量1.05公斤铁原料8 kgTrq-涟漪▪出色的循环效率▪与常规PSM相比，材料成本降低50%▪轻便紧凑，集成逆变器▪兼容不同的变速箱解决方案▪平直功率特性 效率图CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive 重点：▪非常低的阻力损失有利于全轮驱动应用：▪>97.5% 峰值效率（含逆变器）▪低扭矩区域的效率焦点区域▪像WLTP或高速公路驾驶这样的驾驶循环与高效区▪机器+逆变器预测循环损耗:▪1.0千瓦时/100公里（C级轿车）1)车辆▪1.3千瓦时/100公里用于D级车2)车辆▪▪ <0.2 kWh/100km 在 WLTP 下的阻力损失即使不分离离合器，也没有范围影响 效率图CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive 重点：▪非常低的阻力损失有利于全轮驱动应用：▪>97.5% 峰值效率（含逆变器）▪低扭矩区域的效率焦点区域▪像WLTP或高速公路驾驶这样的驾驶循环与高效区▪机器+逆变器预测循环损耗:▪1.0千瓦时/100公里（C级轿车）1)车辆▪1.3千瓦时/100公里用于D级车2)车辆▪▪ <0.2 kWh/100km 在 WLTP 下的阻力损失即使不分离离合器，也没有范围影响 验证 RM1500（轮毂内）状态 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDriveRM1500 当前状态系统现在已全面运行，集成了3L T型逆变器、直流母线断开式MOSFET、EMC滤波器、密封式逆变器→ 准备好进行车辆集成 0200400600800100012001400160002004006008001000CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive短期绩效扭矩在Nm转速 (rpm)TrqSim in Nm (360Adc)TrqMeasured (360Adc)PwrSim in kW (360Adc)PwrMeasured (360Adc)峰值和持续性能测量峰形和持续性能与预测值非常一致1500牛米峰值扭矩测量，720牛米持续扭矩测量120千瓦峰值功率，80千瓦持续功率测量 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive效率图谱 RM1500(eDrive电机+逆变器) CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDriveWLTP损失分析 1,220,350,710,000,501,001,502,002,503,003,50测量边界：• 380Vdc，调制比95%• Tcu=30…60°C, Tmag=35°C循环损耗测量与仿真每100公里损耗量(kWh/100km)测量(NO27钢)模拟(NO27钢)损失EM（基本）与所有顶尖动力系统相比，具有一流的WLTP效率特斯拉 Model 3 Highland 提升了 16% 的续航里程 最高可提升25%可进行进一步的优化 CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive结论与展望结论▪ 效率仍然是电驱动单元发展的主要驱动力▪ 所提出的双旋翼径向磁通拓扑结构结合了高效率与低材料成本▪ 轮毂双旋或中央电机是最有效的电动推进当今可用的系统，将车辆续航里程提高高达20%以上▪ 不同类型的变速箱能够方便地集成到紧凑的车辆设计空间中 Outlook▪ 中心驱动车辆集成与现实用例中的功能验证▪ 聚焦于寿命、密封性和抗震性进行设计验证，正在进行中▪ 通过即将到来的逆变器技术进一步提升系统效率（例如）GaN / vGaN) CTI Symposium USA 15 - 16 May 2024, Weicherding Zoé, DeepDrive 2024机密深度驾驶打造品类领导者在电动机中。 02468101214161820222426282025203020352040机密~50Gt CO2累积2023年之间的排放和 2050来源：Systemiq, 2024深度驾驶乘用车和两三轮车油品需求mb/d尽管电动汽车数量增加，交通部门仍然会排放~50Gt CO2 –我们需要更快 解决方案：机密radical innovation从与成熟企业合作的高科技公司中 深度驾驶 产品问题电动车的续航里程不够长机密组织问题深度驾驶已建立的汽车制造商正面临前所未有的压力为“软件定义车辆”这类尖端技术而苦恼燃烧车与电动汽车之间的成本差距 开发周期过长官僚遗产结构“进化式发展”理念及缺乏颠覆性创新 2022202520301电动出行领域的胜者将在此决定全球电动汽车销量预测纯电动汽车每年的单位41m18m8m新模型发布注意：1)BCG，2023年9月；电动汽车预测包括所有轻型汽车；S&P Global，电动汽车趋势包括所有轻型汽车机密深度驾驶 2022203021机密深度驾驶191亿欧元40亿欧元汽车主驱动单元113亿欧元8亿欧元1.51万亿欧元附加市场105亿欧元注意：1)BCG，2023年9月；EV预测包括所有轻型汽车；2)Prescient & Strategic Market Intelligence市场调研2023电动汽车行业正进入爆发式增长– 但现在需要创新全球电动机销售预测年销售量1, 2 机密解：从高科技公司与成熟玩家合作 …并继续推出了DeepDrive 它始于Formula Student…… ▪▪▪▪202120222023▪▪▪▪▪▪▪▪人数：~30机密人员数量：~10深度驾驶前沿技术-最高执行速度人数：~65由在该领域具有领先角色的专家创立首个大型电动汽车项目验证的领先电机和逆变器技术被主要OEM厂商信赖4年内与OEM和供应商的战略合作伙伴关系为确保大规模运营安全总投资约 €50m来自顶尖汽车投资者深度驱动集成技术战略伙伴关系与大陆首个专利申请已递交并制造了轮子原型430万欧元种子轮融资1500万欧元A轮投资一目了然DeepDrive 电动马达领先供应商 ~100+1265%机密费利克斯波恩巴赫联合首席执行官公司 & 策略斯特凡安德尔联合首席执行官产品&销售汤姆夏天销售罗伯特weingart项目卡罗拉莫克市场艾莉森施泰纳巴特人关键员工亚历山大·德安·佩特洛夫斯基博士罗森总工程师生产联合创始人联合创始人托马什斯克热任斯基质量管理主要顾问彼得·默滕斯前任CTO,奥迪和沃尔沃格德·舒斯特源自 SVP 研究宝马Jens Wiese前合作负责人大众团队成员8年以上平均行业经验民族工程师行业领先团队，由知名顾问支持汉斯