【专利说】比亚迪电磁悬架让“减震”变“摇篮”！

比亚迪的云辇-Z技术，是采用了高度集成化的直线电机（悬浮电机）来替代传统的液压减震方案，实现了对车辆悬架系统Z轴方向（即垂直方向）的毫秒级精准控制。整体采用了纯电驱动方式，通过直线电机直接做功，消除了对油液介质的依赖，降低了能量传递过程中的损耗。

直线电机是这项技术的核心组件，它取代了传统悬架系统中的复杂机械和液压部件，实现了悬架的快速响应和精确控制。其工作原理类似于电磁悬架都是通过电与磁来进行阻尼可调，算是主动悬架的一种，但是结构上完全是两个东西。

◎常规的电磁悬架MRC（Magnetic Ride Control）它是通过改变减震器内部磁流变液的性质来调节阻尼力，从而实现对车辆悬挂特性的实时调整。

其核心部件是磁流变减震器（MRD）。这种减震器与传统液压减震器的最大不同在于，它内部填充的不是普通的液压油，而是含有磁性微粒的磁流变液。这种磁流变液中包含细小的磁性微粒，这些微粒在没有磁场作用时呈自由分散状态。当外部施加磁场时，磁性微粒会在磁场作用下排列成链状结构，从而显著增加磁流变液的粘度。通过改变磁场强度，可以控制磁流变液的粘度，进而调节减震器的阻尼力。

◎云辇-Z则是采用直线电机（悬浮电机）来实现阻尼力的主动控制，其原理是通过对磁通量进行调节来控制产生的力的大小与方向，来输出相应的电磁力和速度对悬架系统进行主动控制，以提高悬架系统的动力学性能，减少车辆的振动和颠簸。

其主要原理是电磁力的作用，在直线电机的初级（相当于旋转电机的定子）绕组中通入多相交流电，产生一个行波磁场。这个磁场与次级（相当于旋转电机的转子）永磁体相互作用，产生电磁力，从而驱动动子进行直线运动。当电流与气隙的磁场相互作用时，会产生电磁推力。如果初级是固定的，次级就会在推力作用下沿直线运动。反之，如果次级是固定的，初级也会在推力作用下运动。

01.

直线电机能有啥花样！

既然关键点是在直线电机，那比亚迪的直线电机又有那些不同？根据其专利（CN117674493A）可以看到其大致结构，该直线电机（100）由定子总成（1）和动子总成（2）组成，定子总成包括多组电磁模块（10），每组电磁模块包括定子固定部和定子线圈，定子线圈连接于定子固定部；动子总成包括多组永磁体（20），多组永磁体和多组电磁模块一一对应间隔设置，多组电磁模块连接形成第一容纳空间，动子总成可移动地设于第一容纳空间内；或把多组永磁体连接形成第二容纳空间，定子总成设于第二容纳空间内。

定子总成适于固定至车身，动子总成适于固定至车轮且相对定子总成可移动。此外，该直线电机还包括用于导引动子总成移动方向的导向组件，以进一步提升其运动稳定性。整个结构设计看起来很合理、紧凑，非常适用于汽车领域的应用。

这项专利还介绍了传感器光栅和位置传感器的作用，以及如何控制直线电机的运动方向和速度。当汽车行驶过颠簸路面，车轮向上移动时，定子总成提供磁场力来减缓动子总成向上运动的速度，即直线电机提供缓冲的阻尼力，从而缓冲从车轮传向车轮的冲击力，降低冲击振动，提升汽车行驶的稳定性和舒适性。并且直线电机还可提供举升力，将整车举升到需要的高度，调整整车体态，同时也增大整车的离地间隙，从而提升了整车的通过性能。

其是通过上安装座（61）与下安装座（62）这两个部件分别固定于车身和车轮，来确保减振器在车辆中的稳定位置。减振弹簧（63）连接上安装座和下安装座，通过其弹性形变来吸收和缓解车轮传递至车身的冲击力。定子总成与动子总成设置于壳体（3）内，通过电磁作用调节阻尼力，进一步在细化和控制减振效果。

这种减振器方案是如何用在车上的呢？根据专利信息可了解到，其动子总成通过固定连接与减振器下安装叉（72）和车轮相连，壳体则设有一个贯穿孔，使动子总成能够自由伸出并保持清洁。此外，保护罩（64）还可以防止车辆行驶中的脏污溅射到动子总成上，并且缓冲垫（65）可以减小减振弹簧（63）对上安装座和下安装座的振动，以提高安装稳定性。这种设计可以有效地缓冲从车轮传向车轮的冲击力，降低冲击振动，提升汽车行驶的稳定性和舒适性。

◎这种结构应用在车辆上可提升行驶稳定性与舒适性：通过上述减振器的设计，车辆能够更有效地吸收和缓解来自路面的冲击和振动，从而提升行驶的稳定性和乘客的舒适性。

◎驾驶风格可调：减振器通过控制阻尼力的大小，可以调整整车的驾驶风格。驾驶者可以根据路况和个人喜好，选择合适的阻尼力设置，以获得最佳的驾驶体验。

◎提升通过性能：减振器提供的举升力可以将整车举升到需要的高度，调整整车体态。这不仅可以改善车辆的外观和姿态，还能增大整车的离地间隙，提高车辆通过复杂地形和障碍物的能力。

◎增强车辆安全性：稳定的减振系统能够减少车辆行驶中的颠簸和摇晃，提高车辆的操控性和稳定性，从而增强行驶过程中的安全性。

其实比亚迪的这套悬浮电机可以做很多种结合，可结合空气弹簧也可以结合液压系统，在集成度和控制精度上也达到了新的水平。

02.

减振总成结构长啥样！

根据比亚迪的另一项专利信息（CN117662661A），可以看到这套减振总成的结构，整体设计是结合了直线电机技术和传统的液压阻尼技术，两边的筒就是直线电机，其结构就是沿上下方向相对可移动的两部分，第一部分（112）连接车身，第二部分（113）连接轮端。然后通过控制接入的电流使两部分相对移动，以抵消和削减车轮向车身传递的振动，并可根据需要调整车身高度。

其活塞是与车身固定，部分结构伸入直线电机的第二部分内，沿第二部分在上下方向可移动，与第二部分限定出第一油腔（104）。其功能是随车辆颠簸振动而上下移动，改变第一油腔的容积。

调节结构（12）是具有容积可调的第二油腔（105），与直线电机在水平面内间隔布置，不占用直线电机的安装空间。通过油液流动和通断控制，对第一活塞的移动产生阻尼力，实现减振缓冲作用。

这其中的油液流动是根据开关阀（103）和调节阀（102）来控制的，开关阀设置在第一油腔与第二油腔之间的油管上，用于控制油液的流通与断开。调节阀与开关阀串接，用于调节油液流量，进而控制减振总成的阻尼。

该减振总成通过优化布局和结构设计，提高了对不同车型的适配性，尤其在前驱或四驱车型中减少了与传动轴的干涉。在结合直线电机的主动减振和调节结构的被动阻尼，可有效提升车辆的行驶平稳性和驾乘体验。

03.

那冷却怎么办！

悬浮电机在工作过程中会产生大量热量，如果不能及时散热，是会影响悬浮电机的作用效能。因此，比亚迪的这项专利（CN117879262A）介绍了一种针对悬浮电机的冷却系统及其冷却控制方法，该系统采用两个液冷回路的组合设置，可以在保证冷却效果的同时，降低 加工难度。

其冷却系统包括散热器（4）和动力装置（51），可以使冷却液在循环回路内持续流动，增强悬浮电机向外散热的能力。 同时还配备了温度检测件（71）和控制器（73），能够实现智能化控制，不仅如此该系统还可以根据需要选择不同的液冷回路工作模式，以满足不同工况下的冷却需 求。

当温度达到一定值时，处理器（72）会启动冷却液的循环回路对悬浮电机进行冷却，并根据实时温度进行处理计算，分时段性的冷却控制方式可以避免能源的浪费，更加节能环保。此外，还可以根据悬浮电机设定位置的实时温度大小，对液冷回路进行适时通断，使整个冷却循环回路更加高效和节 能。

除了提供精确的悬架控制，按其发布云辇-Z技术的信息来看，这款悬浮电机还具有能量回收功能，原理是在悬架起伏运动过程中，电机可以转换为发电机模式，将车辆运动中的动能转化为电能，为车辆电池充电。

End.

其实这种彻底颠覆传统液压减震方案不算是比亚迪先提出电子部件相对于机械部件来说可能不够耐用，尤其是在恶劣的工作条件下，比亚迪的这款电磁悬架却可以量产，其是搭载在仰望U7上，这款车也预计将在今年下半年上市，从官方宣传来看，其售价会突破百万，期待下半年这款新车上市，也期待比亚迪可以把这款悬架系统的价格打下来！