佩特来:站在电驱动系统技术的最前沿

杨晓红

北京佩特来电机驱动技术有限公司厂区位于通州区宋庄工业园,白色建筑厂区在整个工业园并不十分显眼,但当记者近日走进厂区参观发现,公司办公区、整机装配线、转子装配线、定子装配线、实验室、检验室等布局整齐而科学,透出一种高科技、高标准、朴实的企业文化。

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“依托加拿大TM4的全球领先的研发和技术实力,以及自身积累多年的制造和服务能力,我们生产的纯电动车电驱动系统在效率、能耗、安全防护等级、系统安全可靠性等方面均处于国内外领先水平,佩特来致力于打造更适合国内客户需求的产品,励志成为国内新能源汽车电驱动系统的带头人”。在北京佩特来电机驱动技术有限公司厂区,副总经理毛京平和总工程师张力一边向记者介绍着令客户满意的产品,一边自信而坚定地阐述着企业发展战略。

张力总工程师说:“2013年5月完成电机装配线和试验台架的调试。包括电机装配线、转子、定子装配线、检测、试验室等,现在电机控制器装配线已在调试中。目前北京佩特来已完成国产化的HD系列电机有四款;DDM160、155A、155B、110系列,覆盖了8-18米的纯电动车型。为了适合市场需求公司在TM4成熟的产品平台上开发了MD系列产品,该产品的性价比更适合国内市场的推广,目前样机正在测试中,下半年将陆续推向市场。这将扩大了公司产品的装机范围,使客车厂和用户有了更多的选择余地。同时体现了佩特来产品拓扑结构设计和系列化设计带来的优势。”

佩特来与TM4 强强联手

2012年2月9日,在中加两国总理参加的第五届中国-加拿大经贸合作论坛上,北京佩特来电器有限公司与加拿大魁北克水电集团TM4公司,正式签署合资合作协议,成立北京佩特来电机驱动技术有限公司。

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企业虽然稍显年轻,但是软硬件实力却超强。提起TM4,在电动车行业可谓是元老级的。该公司是加拿大魁北克水电集团的全资子公司,自1982年起就开始了新能源电驱动系统的研发,每年投资超过1000万美元的研发经费,主要从事高性能电机、电池、控制系统技术的开发,包括轮毂电机、永磁同步驱动电机、充电机、电池及电池管理、电机控制器及整车控制器等,具有多年丰富的电驱动系统开发、应用经验,产品覆盖全系列商用车和乘用车新能源电驱动技术领域,已为全球多个国家的交通、能源市场提供了先进的电驱动系统和电源等先进技术,产品市场遍及欧洲、北美和亚太地区,在纯电动汽车和混合动力汽车领域有着强大的技术优势,掌握的专利技术逾100项,执行ISO26262车辆安全标准,技术的先进行、产品的可靠性在全球同行业里名列前某。

而成立于2001年3月的北京佩特来电器有限公司,则是国内领军重型旋转电器系统研发和制造商,客户包括大中轻型柴油机、大中型客车、轻中重型卡车、中高档工程机械、船机及发电机组等制造商。年产发电机150万台、起动机80万台,其中10%的产品出口到世界80多个国家和地区,拥有完善的售后服务体系,在国内发电机市场处于最前端的位置。

TM4与佩特来在电动车领域积极探索商业合作,将领先技术和市场资源相结合,为清洁绿色交通提供了更为高端的解决方案,利用国际、国内的强大优势快速融入中国市场,励志打造出完全符合中国市场需求的“定制”产品。

产品安全可靠 技术性能超群

据张力总工程师介绍,佩特来直驱式驱动系统包括一台驱动电机和一台电机控制器,电机直接与驱动桥连接,免去了变速箱和其他减速部件产生的噪声、漏油及维修问题困扰,使车辆行驶更平稳,稳定性和可靠性更高。

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此外,系统还配备了自动温度检测系统,具有高温降功率运行和报警及多项安全保护监控功能,能有效防止因温度过高而产生的负效应。该系统符合国际无线电干扰特别委员会(CISPR)、ISO和GB等相关标准。系统包括100多项专利技术,专有的ФDIN诊断软件拥有个性化的图形用户界面,具有指标可选、数据分析统计、无线数据传输和远程数据传输的特点,并具有对系统故障进行判断和提示的能力,进行实时监控。

他表示,佩特来的产品地图涵盖了纯电动车辆的驱动系统,包括直驱电机、电机控制器和整车控制器。直驱电机为永磁同步电机;电机采用多相绕组、外转子结构、矩形导线技术,采用该技术的电机效率高,容错性、冗余性强,槽满率高、传热性好、温升低、绝缘等级高。电机控制器通过了英国车辆认证机构(VCA)验证,采用双核数字信号处理器(DSP)和矢量控制技术,不仅安全可靠,运行速度也更快。汽车级IGBT模块性能更稳定,耐温等级也更高,优化的弱磁控制策略拓宽了驱动电机的转速范围,专有的Reflex™技术,可防止IGBT在关断时产生瞬间过高的电压,降低IGBT被烧毁概率,同时保护其它电器元件,提升系统效率;整车控制器(VMU)采用双路CAN总线和32位处理器,响应速度快,实时性好,性能稳定可靠,通过先进的控制和安全策略实现自动驻坡、跟车和定速巡航等功能,同时通过先进的能量回馈管理策略最大幅度降低能耗,还可以根据客户需求进行量身定制,使用专业的诊断和检测软件对整车系统提供高效可靠的故障诊断和容错保护能力整个系统的功能性、可靠性和安全性在国内处于行业领先水平。

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提到佩特来的几项核心技术,张力总工程师列举了外转子技术、多相绕组技术及专利Reflex™驱动技术。采用外转子、无刷和永磁同步电机可获得更高的功率密度和扭矩密度,更强的永磁铁附着力,更低的齿槽力矩,更宽裕的高效率区域,更低的制造费用,更宜实现H级以上的电气绝缘以及更好的内置液体冷却效果。多相技术带来了坡脚功能和容错功能是系统更加安全可靠,九相电机对控制器电容的波动电流为三相电机的1/3,相电流为三相电机的1/3,可以选用小的电容和IGBT,成本大幅降低;九相电机是有三个完全独立的电机组成,提高容错和设计冗余性;更低的三相不均衡电势差,使系统效率和可靠性提升;更低的扭矩波动,运行更平稳;更小的相电缆直径,宜于布置。Reflex™ 是佩特来针对IGBT研究的最新独有的驱动技术,并已获得国际发明专利,优势包含更高性能的门驱动更高的系统工作电压,降低关断反向冲击电压,更低的开关损失,提升超过30%系统最大电流 ,更好的开关频率,更高的效率>97%,保护其它系统电气元件。

此外,佩特来特有的方线技术、直驱技术、变频技术都能够极大的提升整体效率。所有产品都会经过严格的性能、噪声、振动、耐久、道路模拟、软件测试,仪器数据采集和高加速应力筛选和高加速寿命试验。

产品批量化 示范运营状况良好

毛京平副总经理介绍道,截至目前,佩特来电驱动系统已经与国内多家知名整车厂合作已申报了十几个6-18米的整车公告,在北京、厦门、深圳、潍坊等多地已陆续上路示范运营,有一款18米的纯电动车最近将发往德国参加今年的64届汉诺威商用车展览会。他特别提到,搭载佩特来纯电动驱动系统的12米纯电动客车在实际运营工况中取得百公里平均能耗80多千瓦时的优异成绩。客户反映采用佩特来电驱动系统的车加速、爬坡性能好,噪音小,能耗低。

2014年1月10日,佩特来电驱动系统再次成功集成于北汽福田欧辉18米纯电动客车,整车调试完成后就进入检测场,车辆运行平稳,舒适性好,噪音小,扭矩大,加速性好,现已顺利的完成了15000公里的检测场试验,获得了现场人员的好评。该车是国内首台完成公告的18m纯电动客车,未来将在长安街上路运营,这标志着佩特来在新能源汽车电驱动系统的研发生产道路上又迈出了关键性的一步。

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谈到佩特来的未来发展战略,毛京平副总经理强调:“我们电机从设计和选取零件开始就要求产品寿命不低于10年50万公里,这样基本包含客车的整个生命周期,我们的技术水平和产品优势可以称得上是国内外领先,公司坚定的要把‘中国制造’的优秀电驱动系统推向国内外市场,把佩特来打造成高技术含量和高品质的代名词,让客户像信任佩特来发电机那样信任我们的电驱动产品。我们的产品将随着国产化率逐步提高,缩小与国内电机价格的差距,今年我们的电机价格已降低了30%,今后还将向国内电机价格靠近,让国内客车都装上最好的电驱动系统。”

在新能源汽车上升为国家战略的大背景下,新能源汽车正处于产业化关键期,这将为佩特来电驱动的下一步发展提供巨大契机,相信在不久的将来,世界上最好的电驱动系统将来自中国,来自佩特来!

作者:杨晓红

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