艾菲汽車零部件公司研發(fā)中心產(chǎn)品應(yīng)用負責人陳音福指出,以機電一體化和電子電磁技術(shù)為依托,艾菲汽車布局四大產(chǎn)品線, 同時不乏研發(fā)創(chuàng)新能力,擁有系統(tǒng)性的研發(fā)和工藝能力,領(lǐng)域涉及機電技術(shù)開發(fā)、電子磁力學開發(fā)、基礎(chǔ)軟件開發(fā),并具有完整的實驗測試開發(fā)能力。
以下是演講實錄
陳音福:非常榮幸代表艾菲汽車零部件給大家講這個話題,現(xiàn)在因為新能源電動化在中國發(fā)展非常的迅猛,我們也在做快速的轉(zhuǎn)型。我們十年前就開始研究這項技術(shù)(電渦流傳感器),現(xiàn)在也有成功的量產(chǎn)經(jīng)歷還有量產(chǎn)的產(chǎn)線。所以在這里我想盡量簡短地把產(chǎn)品中一些關(guān)鍵的東西,給大家講清楚。
艾菲汽車集團是一家法資獨資企業(yè),在全球大概有1600個員工,工程師的話差不多有200人左右,每年會放9%的這么一個銷售額占比放到研發(fā)投入上面。去年集團的銷售額大概在2億歐元,不算大,在我們看來艾菲集團是一家比較小而精的企業(yè)。
這個是我們的現(xiàn)任CEO,也就是艾菲集團第四代掌門人Beatrice女士,艾菲到今年也將近有90年的歷史,我們是在1936年創(chuàng)辦,總部位于法國里昂;中國我們第一個工廠在武漢,在2004年創(chuàng)建的,在武漢經(jīng)開區(qū), 2022年也在上海成立了分公司。這里可以看到我們?nèi)虻牟季郑瑒偛盼艺f它小而精是因為它規(guī)模不大,但在全球各地有很多工廠和辦事處可以為全球OEM、Teir1提供支持。
我們內(nèi)部叫做DIGIPOS平臺,就是電渦流原理的傳感器,電渦流目前在我們集團內(nèi)部有越來越多的項目和訂單,做這一塊產(chǎn)品的探討,所以我們公司把它劃分為DIGIPOS平臺,當然也分高速應(yīng)用和低速應(yīng)用。
右邊的是低速應(yīng)用,應(yīng)用也比較早,它用在一些檔位傳感器、離合器、后輪轉(zhuǎn)向做直線移動和旋轉(zhuǎn)移動的探測,今天我們主題還是集中在左邊這個,應(yīng)用在我們高速電驅(qū)動這里面的電渦流位置傳感器,因為現(xiàn)在我們知道大家都在探ISO26262功能安全,然后我們這個產(chǎn)品其實也是可以為客戶做功能安全的,單產(chǎn)品而言。我們?nèi)绻褂秒p芯片的話,可以做到最高等級ASIL D,當前我們還是模擬量輸出的模式,然后也正在研發(fā)跟芯片廠家合作,研發(fā)下一代數(shù)字輸出接口。
當前這個產(chǎn)品的精度是很高的,行業(yè)內(nèi)幾種技術(shù)對比而言是處于高精度的表現(xiàn),滿足電機的各種應(yīng)用,這個產(chǎn)品因為我們看到它基本上是一些注塑件外形,設(shè)計會比較靈活,裝在我們電機各個位置都能夠很好做一個適配和定制化的開發(fā)。
講到電渦流原理,其實可能在座各位專家和學者可能都比我了解的深入,我們就大概簡短介紹一下這個產(chǎn)品核心的東西。首先它會有一個線圈,分為初級線圈和次級線圈,我們最新產(chǎn)品設(shè)計,它會直接蝕刻在PCB電路板上面,然后第二部分就是目標輪,目標輪它可以就是一個簡單的沖壓金屬輪就好了,然后它也相比傳統(tǒng)傳感器而言已經(jīng)實現(xiàn)了無磁化,不需要使用稀土磁鐵什么的。
我們初級線圈需要一個5V直流供電,產(chǎn)生3.5兆赫茲左右高頻交流信號,作用在金屬的目標輪表面,形成一個渦流效應(yīng);目標輪轉(zhuǎn)動的時候,次級線圈會接收到磁場變化,然后形成電壓的高低值變化,把這個變化經(jīng)過芯片內(nèi)部的解碼,這里很關(guān)鍵,它芯片內(nèi)部就可以做解碼(提取幅值包絡(luò)線),給到上位機的話直接反正切計算,就可以得到轉(zhuǎn)子實際位置。
回顧一下位置傳感器在電驅(qū)里面的一個作用,其實我們也都知道,現(xiàn)在電驅(qū)里面談到一個能量回收包括急加速、急減速,位置傳感器提供的位置精度對我們電機控制很有幫助的,精度的提高也可以在很大程度上,幫助我們提高這個電機扭矩功率以及它的效率。
沒有對比就沒有傷害,我們做過了很多的試驗測試和實際的量產(chǎn)項目數(shù)據(jù)收集,包括市場的調(diào)研,我們今天推薦這款電渦流技術(shù)產(chǎn)品,我們可以看到中間三款,就是我們現(xiàn)在推的O-Shape(全月形)還有C-Shape(半月形)還有右邊一點的裝在末端的 END-OF-SHAFT。總體而言,我們的精度表現(xiàn)目前比市場上的技術(shù)方案會有精度提高,當然XMR技術(shù)應(yīng)該精度也差不多,但是XMR有一個很大弱點就是它對磁場非常敏感。
所以現(xiàn)在我們包括跟一些新勢力還有包括主流的OEM溝通起來,這個產(chǎn)品我們還是很大程度上愿意去用電渦流的產(chǎn)品,功能安全的話它基本上我們現(xiàn)在也有功能安全做到ASIL D量產(chǎn)項目,EMC表現(xiàn)上面,相比于傳統(tǒng)的Resolver,電渦流傳感器它是一個高頻的、3.5兆赫茲高頻信號,所以它對低頻率的磁場干擾免疫力比較強。最重要的是這個產(chǎn)品,我們也在做跟芯片廠家做下一代研究,下一代可能會有一個數(shù)字化,數(shù)字信號接口出來,所以它可能會進一步提高它的EMC性能,并且攜帶更多的診斷模式。
可能大家比較關(guān)注的是它的價格,我們從系統(tǒng)層面的一個市場上調(diào)研的話,發(fā)現(xiàn)這個產(chǎn)品也是價格上相比于傳統(tǒng)的一些其他技術(shù)是有節(jié)省。所以,綜合了以上幾個性能,我們現(xiàn)在會有越來越多的項目采用這種技術(shù),應(yīng)用在新能源的電驅(qū)上面。
剛才講到這個產(chǎn)品的優(yōu)勢,其實并不是我們公司的優(yōu)勢,我們艾菲作為專注于汽車行業(yè)的傳感器研發(fā)和生產(chǎn)制造企業(yè),能給客戶完全的做一個正向開發(fā),本地化的團隊。項目前期我們最核心的東西,這個產(chǎn)品就是在線圈的設(shè)計上面會做磁電仿真、EMC仿真、結(jié)構(gòu)仿真,前期我們可以把線圈質(zhì)量做一個仿真模擬,把線圈質(zhì)量調(diào)到最高,這樣的話在前期就知道它應(yīng)用在不同的環(huán)境下,它的精度表現(xiàn)大概在什么樣的水平。
另外重要一點是我們一直跟芯片廠家,不同的芯片廠家有深度合作,所以我們會前期跟芯片廠家做大量的一些芯片方面的驗證工作。另外一個重點就是我們在武漢,有一個比較完整的實驗室,針對這個產(chǎn)品完全本土化的驗證,基本上DV里面所有的試驗項,包括老化、耐油、耐久我們都能做,現(xiàn)在很重要一點我們在集團內(nèi)有高轉(zhuǎn)速臺,達到2萬多轉(zhuǎn),模擬在高速電機工況下產(chǎn)品實際性能表現(xiàn)。
我們把這個產(chǎn)品也拆給大家看一下,也并不是那么復(fù)雜,我們可以看到它的主要一些設(shè)計BOM的話,就是有一個金屬輪,傳感器部分有一些注塑殼體,包括最核心的部分PCBA,PCBA里面有線圈和電渦流專用的芯片,會做封裝,要么是樹脂封裝,要么是激光焊接蓋子兩種工藝都有,這個傳感器定子部分連接器的話,我們有甩線形式,也有注塑集成在傳感器上的,這兩種工藝都有。右邊的圖看到兩個芯片是我們做的冗余設(shè)計,兩路單獨的輸出。
講到開發(fā)的話,我們正常開發(fā)周期是一年半時間,可能也會有些人會說,這挺快的,但是有些人會說怎么需要這么久,其實這個是一個正常的開發(fā)周期,在我們現(xiàn)在新勢力加入以后,汽車包括電驅(qū)迭代速度非常快,所以我們也是在全力壓縮開發(fā)周期,這一類產(chǎn)品我們是平臺化開發(fā),所以在有些設(shè)計上,板子布線如果能借用類似的地方我們也會借用,包括試驗驗證相同的應(yīng)用環(huán)境,部分試驗可能可以跳過去,在整個項目開發(fā)節(jié)點上會做一些時間上的節(jié)省。
這一頁給大家一個直觀感受,這個產(chǎn)品實際上已經(jīng)在很多量產(chǎn)項目上已經(jīng)有實際應(yīng)用,也舉了一些實際的案例。這里面都是艾菲這邊開發(fā)的產(chǎn)品,包括用在混動箱電機里面,還有純電EDS、智能剎車系統(tǒng),大的電機、小的電機都可以用這樣的技術(shù),我們電機只要需要精準角度位置信號的話都可以用電渦流傳感器。
艾菲集團在這一塊技術(shù)研發(fā)非常早,我們在2018年到2022年陸續(xù)有項目量產(chǎn),看到有兩個在歐洲,一個在中國,然后包括后面兩三年,我們也會陸續(xù)有接近6-10個項目會量產(chǎn)。所以我們現(xiàn)在在開發(fā)中的項目就國內(nèi)而言,也超過10個項目。這個產(chǎn)品它能夠適應(yīng)很高的轉(zhuǎn)速,當然大家會問它能最高支持到多高的轉(zhuǎn)速呢?我們現(xiàn)在都在談高速電機,可能未來會做到兩萬五千轉(zhuǎn)、三萬轉(zhuǎn),但是對這個產(chǎn)品而言它的探測能力是完全沒有問題的,因為我們的芯片它專門為這種技術(shù)開發(fā)的芯片能支持到24萬轉(zhuǎn),保證精度前提下,24萬轉(zhuǎn)的電角度,除以電機極對數(shù)的話,比如說你是6對極,它能支持4萬轉(zhuǎn),如果你是4對極,可能它就能支持到6萬轉(zhuǎn)。
這個產(chǎn)品我們剛才也說了很大的優(yōu)勢是芯片的驗證這一塊,我們現(xiàn)在有三款芯片被確認,用這種技術(shù),跟我們公司也是有戰(zhàn)略合作關(guān)系。這個平臺的話,大概剛才也把所有的優(yōu)點給大家介紹了,我們作為一家專業(yè)傳感器、執(zhí)行器制造商,能給大家提供一個本土化的技術(shù)團隊的支持,做到真正的快速響應(yīng),然后給中國的新能源電驅(qū)動開發(fā)這一塊,提供更快的響應(yīng)和速度。
這個平臺產(chǎn)品講完,大概也分享一下其他平臺的產(chǎn)品,另外我們在出門左手邊就有展臺,大家也可以看到我們一些其他的產(chǎn)品,包括最早我們用在傳統(tǒng)的發(fā)動機、變速箱里面的溫度、換檔位置還有傳感器模組等等。也有我們現(xiàn)在比較看重的一塊,就是在智能的一些電子駐車,電子換檔、脫開機構(gòu)等這一塊的智能執(zhí)行器,這一塊公司也是加大投資力度,然后在國內(nèi)也是有很多量產(chǎn)的項目。
另外一個平臺就是EFIPOWER,在新能源電流傳感器、智能銅排、充電機器人,這一塊對未來中國市場也會慢慢投入進來。以上就是我介紹的所有的艾菲產(chǎn)品,然后我們在外面有展臺,所以想更深入交流的Tier1和OEM客戶,有問題需要進行更深入探討的話,可以到我們展臺去細聊,謝謝大家。
主持人:好的,謝謝陳總,陳總請留步,我們還有一個提問。
提問:您好陳總,問一下貴司現(xiàn)在在量產(chǎn)產(chǎn)品最高轉(zhuǎn)速是多少?還有一個問題是關(guān)于貴司產(chǎn)品在油冷和水冷應(yīng)用環(huán)境下設(shè)計的差異。再一個就是貴司芯片是不是已經(jīng)完全國產(chǎn)化了?謝謝。
陳音福:好的,第一個問題的話最高轉(zhuǎn)速我們現(xiàn)在在實際項目上應(yīng)用的話已經(jīng)測到18000轉(zhuǎn)了,我本人去客戶現(xiàn)場臺架測過的,性能表現(xiàn)完全是OK的。
第二個問題是油冷和水冷它的差別,油冷、水冷的話其實我們這個電渦流安裝環(huán)境是單獨的一個小空間,當然了油冷的話因為它可能會接觸到油,所以我們產(chǎn)品本身的話會做樹脂封裝,然后在高溫油環(huán)境下,耐油試驗都是有做的,高溫耐油做到了1600個小時。
水冷里面它可能不會完全接觸到水,它可能只是一個有濕度的空間,所以我們會采用一些激光焊接蓋子的方案就行了。
最后一個問題是國產(chǎn)化芯片這一塊,國產(chǎn)化芯片應(yīng)用在電渦流的話,在國內(nèi)據(jù)我們了解,現(xiàn)在還沒有完全成熟的國產(chǎn)化芯片可以用,當然我們在工業(yè)上可能有很多電渦流國產(chǎn)芯片,但是在主驅(qū)電機上的芯片,我們正在和一些芯片廠家積極探討,謝謝,希望回答到你的問題。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:NE時代
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