AutoR智驾 2021-03-15 17:14
大陆集团发布更适合电动车的制动解决方案——EPB-Si
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可以实现自动驻车、能量回收,以及更加环保。

3月,大陆集团举行线上公开课,在公开课中,大陆集团详细介绍了电动汽车更好的制动解决方案 EPB-Si。

 

在电气化时代,电动车相较于传统车辆结构更加的简单,电动汽车使用电驱动的动力总成替代了传统内燃机为核心的动力总成,因此也出现了一些新的特点,首先是驱动电机同时具备向车辆提供加速和减速扭矩的能力,其中这种提供减速扭矩的能力被利用在车辆行车制动过程当中,也就是我们常说的制动能量回收技术,对制动系统来说这是电动汽车与传统车型最大的不同点。

 

其次,原先我们习惯于使用P档加手刹或者说现在已经普及的电子驻车EPB系统,来实现原地驻车。P档功能实际上是通过变速箱中的一个机械锁止结构的来实现的,未来电动汽车大幅度简化了变速箱设计,P档锁止机构不再是一个必备的设计选项,因此就需要制动系统有更强大的驻车能力来实现原来的驻车效能。

 

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 因此EPB-Si就诞生了,它不仅可以高效的回收能量还能有效的进行自动驻车。

 

这里提到的能量回收,指的是通过将驱动电机转换为发电机状态,回收了由刹车而消耗的热能,回收的这部分热能以电能的形式存入电池中,可以用于后续的车辆行驶中。能量回收技术对于提升电动汽车的续航里程有着巨大的帮助,,所以这项技术是电动汽车必备的最基本的特征之一。

 

我们先看一下传统车型的制动原理:传统车型使用轮端制动器进行制动,液压管路传递来的液压力推动制动器摩擦材料,也就是我们常说的刹车片,与制动盘/制动鼓的接触,由两个零件间的摩擦产生拖拽力,传导到轮胎并与路面摩擦实现车辆减速。

 

目前主流的布置形式是前后盘式制动,还有一部分车辆采用前盘后鼓的方案。在这个过程中由于摩擦材料与制动盘/制动鼓的摩擦而产生大量的热量,从能量的角度来说,这部分热能实际上是由车辆行驶动能转换而来,最终释放到大气中。

 

电动汽车的车辆加速使用驱动电机实现。实际上电机一共有四种工作模式,也就是我们所说的"电机四象限"运行,最常用的车辆加速就是运用了电机在第一象限的运转模式,在这种模式下电机运转方向,图中红色箭头指示的方向,和力矩输出的方向,图中绿色箭头指示的方向,是一致的,在这个象限下,电机驱动车辆加速前进;而能量回收技术利用了电机在第二象限的运转模式,这种模式下电机运转方向和力矩输出的方向相反,就是说电机不断地在向驱动轴提供与行驶方向相反的力矩,车辆受到这种逆向扭矩就会不断地降速,最重要的一点,在第二象限运行模式下,电机转化为发电机模式,这个过程中不断地对电池电容进行充电。

 

在电机第二象限运行的模式下,车辆的减速过程就可以不完全依靠轮端的摩擦制动来实现,而是可以通过电机制动和摩擦制动共同完成,实际上我们通过一系列的整车测试发现,使用能量回收技术的车辆,从能量角度来说对摩擦制动的需求减少90%,减少的这部分制动能量也就是我们前面提到的释放到大气中的热能。所以说这种技术我们称之为能量回收,回收利用的正是这部分被浪费的热能。

 

而关于驻车能力,单个EPB-Si可以输出很高的驻车力矩,我们通过驻坡性能测试得到的EPB-Si产品最大驻坡力矩输出能够达到1700Nm,足够满足3吨车型20%驻坡要求,提供了远高于法规要求的驻车安全性,因此对于没有变速箱锁止机构的电动汽车来说,仅仅依靠左右轮两个EPB-Si就可以实现两套驻车机构的功能,因此综合行车制动和驻车制动的表现,EPB-Si是一款非常适用于电动汽车的制动产品。

 

此外,大陆集团也宣称这款产品的安全性和耐用性达到了很高的标准,能够满足电动车全生命周期的工况。

 

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而在电气化时代,大陆集团也更加注重环保。

 

因此来自于制动系统的粉尘排放在整个汽车排放中占到的比例越来越大,未来会成为法规重点监管的一个方向,这对制动系统来说也是一大挑战,EPB-Si也能大幅度的减少粉尘带来的扩散。

 

总体而言,这款EPB-Si相较于传统制动方案,更加适合与电气化时代,也是大陆集团面向未来的一款优秀的零部件产品。


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