英国开发第二代电磁eCVT燃效提升2%

在今年在美国圣地亚哥召开的SAE混合动力电动车技术研讨会上，Magnomatics公司创始人兼总裁Chris Kirby介绍了该公司第二代MAGSPLIT eCVT紧凑型磁力无级变速系统。它可以同时取代混合动力汽车上的行星齿轮变速箱和电机/发电机模块。

磁力eCVT变速箱的原型试验显示，它可以使一般混合动力汽车的燃油效率提升1～2%，降低系统复杂程度，无需润滑，耗电量小（可以降低电池尺寸，或使得原有电池的寿命更长）。但是Kirby还说，更深入的测试和优化还需要继续进行。

背景

Magnomatics成立于2006年，由一群来自谢菲尔德大学的工程师创建，目的是将大学里开发的磁力耦合和磁力电机技术商业化。

Magnomatics的一些关于混合动力的项目曾获得了英国技术战略委员会TSB的资助。它们包括：

·HiTED商用车轮毂电机(Volvo, Kollmorgen, Magnet Applications)

·HiUCV垃圾车用轮毂电机(Dennis Eagle, MIRA, Arnold Magnetics, MTL)

·MCVT磁力eCVT重载车辆变速箱(Volvo, Arnold Magnetics)

·MAGSPLIT磁力eCVT乘用车变速箱(Ford, Romax Technology, Arnold Magnetics)

在2012年，Magnomatics公司获得了250万英镑的资助，用来发开磁力电机和发电机，拓展混合动力市场。其中的106万英镑来自Yorkshire金融旗下的IP集团。Fusion IP也在该技术里投资了36万6千英镑。

在2013年，Magnomatics加入了Proving Factory公司，以满足汽车公司对MAGSPLIT系统的中等产能需求。（Proving Factory是英国的一项合作计划，目的是帮助技术研发者将创新性的、低碳迹的原型产品，实现量产。）

MAGSPLIT原理

本质上，它使用磁铁代替行星齿轮，同时搭配高性能永磁无刷电动机。在输入轴转速一定的前提下，通过在多组控制线圈中通电/断开的方式（也就是改变动力传输的路径），实现输出轴转速的改变。

Magnomatics说，MAGSPLIT的安装位置为内燃机曲轴箱的旁边。齿比通过流过电机/发电机的电流大小控制。这些电能既可以瞬时存储，还可以流入第二个驱动电机，用来驱动。

这使得发动机可以运行在效率最高的转速区间里，改变转速的任务完全交由MAGSPLIT完成。MAGSPLIT系统的磁力耦合在额定工况下，效率达到99.5%。

MAGSPLIT 2

在MAGSPLIT 2系统中，它减少部件，删掉亮环外圈磁铁（控制转子和太阳轮），仅剩两个转子，用电磁场产生太阳轮的效果。

Kirby说，MAGSPLIT2 在减小磁性材料的用量的同时，还提供了更大的控制能力和设计灵活性。

Magnomatics已经开发出了三台基于200牛米乘用车的MAGSPLIT原型产品，分别为：带有三转子的MAGSPLIT 1型；带有表面磁铁的MAGSPLIT 2a型；和具有内置磁铁的MAGSPLIT 2b型（磁铁位于转子内部）。MAGSPLIT 2b型使用大约1.5公斤的磁性材料，比1型的3.3公斤节省很多。

MAGSPLIT原始设计。磁力耦合是其中的关键部件。和普通行星齿轮相比，它正好是里外相反的。高速的“太阳轮”反而位于最外层。当“PM控制转子”静止的时候，传动比是固定的。通过控制流过定子的电流大小，即可改变“PM控制转子”的转速，实现较大范围的传动比变化。

MAGSPLIT也可以通过类似原理实现空档和倒档。

Kirby说，传动比改变的最直接原因是在最外圈高速旋转的磁铁阵列的排列方式的改变。传动比在1：1到1：15范围内可变。

因为MAGSPLIT没有摩擦，没有泵液损失，所以它可以在很大的转速范围内非常经济的运转。内置的扭矩补偿装置可以减小传动系统扭振，所以不再需要安装飞轮和扭转减震器。