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拆解特斯拉第四代驱动单元

菜鸟
2025-11-28 14:33:40     打赏

欢迎关注本次针对特斯拉第四代驱动单元的专项拆解分析。这款全新驱动单元据悉投产于德克萨斯超级工厂,目前已搭载于 Model Y 的后驱系统,同时可直接适配 Model 3 的后排驱动位安装。

作为 2017 年 Model 3 所采用的 PM SRM 后驱单元的迭代产品,它在承袭前代核心优势的基础上,实现了多维度的技术优化与性能升级。

整体结构与布局

从整体架构来看,第四代驱动单元的布局逻辑与前代保持一致,但在细节设计上进行了全方位的打磨,整体结构更趋紧凑。其核心组成部分仍涵盖逆变器、冷却系统、油泵、热交换器、变速箱以及电机(定子与转子)等关键模块,各部件的空间排布延续了成熟的设计思路,而在结构强度、部件连接方式等方面则融入了全新的改进方



关键部件解析

第四代驱动单元的逆变器在形态与工艺上实现了显著突破。不同于旧款的不规则造型,新款逆变器采用规整的长方形设计,并通过一体化铸造工艺成型,高压接口与数据连接器均直接模压集成于本体,大幅简化了装配流程。

同时,逆变器新增了集成式冷却器组件,该组件通过搅拌摩擦焊接技术将多个子部件无缝连接为整体。这种焊接工艺不仅减少了对传统紧固件的依赖,还优化了材料利用率,成为提升部件集成度与可靠性的关键创新点。

电机的整体布局虽与旧款保持相似,但经过了系统性的优化升级。在电机尾部,沿用了与前代相同的通气组件,但将其安装位置抬高,形成一道防护挡板,可有效阻挡外部水分渗入变速箱内部,提升了系统的密封性。

此外,电机壳体铸件上的肋条数量明显减少,这一变化源于特斯拉在结构力学设计上的经验积累 —— 通过更精准的应力分析,在保证结构强度的前提下实现了轻量化设计,降低了整体重量。

拆解后可见,电机转子的设计与旧款基本一致,而定子则采用了全新的发夹式结构。这种设计的优势在于两点:一是大幅提升了绕组的填充率,增强了电机的能量转换效率;二是实现了制造过程的高度自动化,省去了旧款细铜线绕组所需的人工绑扎工序,从根本上降低了生产成本。

驱动单元内部配备了用于齿轮油散热的叠板式热交换器,以及一个集成于壳体内部的筒式机油滤清器。值得注意的是,该滤清器采用永久性设计,无法由用户自行更换。其设计逻辑在于,滤清器的核心作用是过滤齿轮运转产生的微小磨损碎屑及制造过程中残留的杂质,而在车辆全生命周期内,其过滤能力足以满足使用需求,无需额外更换。






逆变器电路板与安全功能

逆变器的 PCB(印制电路板)设计进一步紧凑化,在有限空间内实现了更高的元件集成度。核心控制芯片仍沿用德州仪器的 TMS320 双核 DSP,但新增了一颗特斯拉定制的安全控制芯片,专门负责安全相关的逻辑处理,提升了系统的冗余度与可靠性。


安全功能方面,新款逆变器引入了热释电断开装置,当检测到故障时,可快速切断电机的两相连接;同时搭配 10000 安培的中断电流保险丝,在断开动作发生时立即承接负载,并迅速完成灭弧,确保电路彻底切断,避免二次风险。

传感器布局上,通过一块塑料支撑板固定电流传感器,仅直接测量两相电流,第三相电流则通过差值算法间接得出,简化了硬件设计的同时保证了测量精度。

温度检测采用了创新的红外传感器方案,通过非接触式方式检测场效应管与电容器的温度,相比旧款的接触式热敏电阻,响应速度更快、检测更精准。此外,逆变器取消了旧款的大型放电电阻,推测通过电机绕组或场效应管实现放电功能,进一步精简了结构。

供电部分采用小型平面变压器,利用 PCB 板层本身作为变压器线圈,不仅成本更低,还为每个栅极驱动器提供了独立的隔离电源,提升了供电稳定性。





PCB上的部件汇总:


总结

特斯拉第四代驱动单元并非颠覆性的重新设计,而是基于前代产品的一次精准迭代与深度优化。通过采用发夹式定子、一体化铸造逆变器、搅拌摩擦焊接冷却组件等创新方案,不仅实现了结构的紧凑化与轻量化,更显著降低了制造成本;同时,红外温度检测、定制安全芯片等技术的引入,进一步提升了系统的性能稳定性与安全冗余。

这些改进不仅体现了特斯拉在电驱动系统集成设计上的持续积累,更凸显了其以 “成本控制 + 性能提升” 为核心的技术迭代逻辑,为后续车型的能效与竞争力提升奠定了核心硬件基础。





关键词: 拆解     特斯拉     驱动单元    

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