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歡迎大家關(guān)注本次對(duì)特斯拉第四代驅(qū)動(dòng)單元的拆解分析。

這一全新的驅(qū)動(dòng)單元據(jù)信產(chǎn)自德克薩斯超級(jí)工廠，目前應(yīng)用于Model Y的后部驅(qū)動(dòng)，同時(shí)也可直接安裝在Model 3的后排位置。它是2017年發(fā)布的Model 3后驅(qū)單元（PM SRM驅(qū)動(dòng)單元）的演進(jìn)版本，在繼承前代優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了諸多優(yōu)化。

整體結(jié)構(gòu)與布局

從整體來(lái)看，第四代驅(qū)動(dòng)單元的總體布局與前代保持一致，但在細(xì)節(jié)上進(jìn)行了全面優(yōu)化，整體更為緊湊。其主要組成部分包括逆變器、冷卻系統(tǒng)、油泵、熱交換器、變速箱、電機(jī)（定子和轉(zhuǎn)子）等，各部件的位置分布延續(xù)了以往的設(shè)計(jì)思路，同時(shí)在結(jié)構(gòu)和連接方式上有新的改進(jìn)。

關(guān)鍵部件解析

首先，逆變器部分設(shè)計(jì)更為緊湊、規(guī)則，呈長(zhǎng)方形，而非舊款的不規(guī)則形狀，采用了一體化鑄造，高壓和數(shù)據(jù)連接器都被模壓在位。此外，逆變器集成了一個(gè)新的冷卻器組件，該組件通過(guò)攪拌摩擦焊接技術(shù)將多個(gè)部分連接成一個(gè)整體，這是一種優(yōu)化材料和緊固件使用的創(chuàng)新方法。

電機(jī)部分整體布局與舊款相似，但經(jīng)過(guò)全面優(yōu)化。電機(jī)尾部，有一個(gè)與之前相同的通氣組件，但其安裝位置有所提高，形成一個(gè)擋板，可以防止外部水分流入變速箱。鑄件上的肋條數(shù)量有所減少，表明特斯拉在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上積累了更多經(jīng)驗(yàn)，從而實(shí)現(xiàn)了更輕量化的設(shè)計(jì)。

拆解電機(jī)后，可以看到其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)與舊款基本相同。然而，定子采用了全新的發(fā)夾式設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)更高效，因?yàn)樗軐?shí)現(xiàn)更高的填充率，并且制造過(guò)程更為自動(dòng)化，省去了舊款細(xì)銅線(xiàn)繞組所需的手工綁扎，從而大幅降低了生產(chǎn)成本。此外，驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部有一個(gè)用于給齒輪油散熱的疊板式熱交換器，以及一個(gè)筒式機(jī)油濾清器。該濾清器被設(shè)計(jì)為永久性，集成在殼體內(nèi)部，無(wú)法由用戶(hù)更換，因?yàn)槠渲饕饔檬沁^(guò)濾微小的磨損碎屑和制造雜質(zhì)，在車(chē)輛的整個(gè)生命周期內(nèi)無(wú)需更換。

逆變器電路板與安全功能

逆變器的PCB設(shè)計(jì)也做了大量?jī)?yōu)化，更為緊湊。在安全方面，它引入了熱釋電斷開(kāi)裝置，能夠在故障發(fā)生時(shí)迅速切斷電機(jī)的兩相連接。此外，一個(gè)10000安培的中斷電流保險(xiǎn)絲與該裝置協(xié)同工作，當(dāng)斷開(kāi)發(fā)生時(shí)立即承接負(fù)載，并迅速滅弧，以確保電路徹底斷開(kāi)。

電路板的核心控制芯片仍為德州儀器TMS320雙核DSP，但新增了專(zhuān)門(mén)用于安全功能的定制芯片。傳感器方面，通過(guò)一個(gè)塑料板支撐電流傳感器，只測(cè)量?jī)上嚯娏?，并通過(guò)差值計(jì)算出第三相的電流。此外，一個(gè)巧妙的新設(shè)計(jì)是使用紅外傳感器來(lái)非接觸式地檢測(cè)場(chǎng)效應(yīng)管和電容器的溫度，這比舊款的接觸式熱敏電阻更為先進(jìn)。逆變器取消了舊款的大型放電電阻，推測(cè)是通過(guò)電機(jī)繞組或場(chǎng)效應(yīng)管來(lái)完成放電。在電源部分，使用了小型平面變壓器，這種設(shè)計(jì)利用PCB層本身作為變壓器的線(xiàn)圈，成本低廉，為每個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器提供了獨(dú)立的隔離電源。

PCB上的部件匯總：

Main DSP: TI（德州儀器）TMS320F28377DPTPQ

Safety Controller: 16324 1TC TC14427 2212 (assumed Tesla proprietary)

Gate Drivers: ST（意法半導(dǎo)體）STGAP4S

IR Temperature Sensors: ACC T5977510

Digital Isolator 1: TI（德州儀器）ISO7741FQ

Digital Isolator 2:TI（德州儀器） ISO7762FQ

Analog Isolator: TI（德州儀器）AMC3330-Q1

Pyro bypass fuse: Buss TS-10A05F T10AH500V

總結(jié)

特斯拉第四代驅(qū)動(dòng)單元是在前代基礎(chǔ)上的一次重要進(jìn)化，通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了更緊湊的結(jié)構(gòu)、更低的生產(chǎn)成本，同時(shí)在性能和可靠性上也有一定提升。其諸多創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如發(fā)夾式定子、改進(jìn)的冷卻系統(tǒng)連接方式、新增的溫度檢測(cè)手段等，都體現(xiàn)了特斯拉在電驅(qū)動(dòng)技術(shù)上的持續(xù)探索與進(jìn)步。

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內(nèi)容轉(zhuǎn)載自微信公眾號(hào)「汽車(chē)開(kāi)發(fā)圈」（ID:AutoDevelopers），作者：Ingineerix

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