此前，宝马宣布与DeepDrive公司合作，共同开发一款集成了双转子技术的新型电动机。双转子电机相比仅有单转子电机，可以提高扭矩密度和效率。
此前各家研发的轴向双转子电机虽性能好但制造复杂，难以大规模应用。而径向双转子电机虽能采用成熟制造工艺，但定子产生的扭矩支撑是未解决的技术难题，现有方案要么增加重量和损耗，要么材料和结构受限。本期内容主要是具体来看看DeepDrive的这款径向双子电机都用了哪些技术。
01.
DeepDrive双转子电机
DeepDrive双转子电机的定子采用“无轭”设计，仅保留极少量轭部用于机械连接，电磁上无需周向磁回路闭合，大幅减轻重量并降低铁损。顾名思义双转子电机包括内转子和外转子，两者都是环形基体（用于导磁）和共同中轴线，环形基体上装有多个永磁体，每个永磁体在横截面对应环形基体的特定角度段，且这些角度段沿轴向在圆周方向偏移，使永磁体产生与中轴线斜向的磁场，内外转子的磁场斜向与各自的旋转方向一致。
其背后的原理是，径向双转子电机会因轴向磁场变化产生磁场畸变，导致磁场最大值偏移和扭矩降低，而DeepDrive通过抗扭绕组和斜向布置的永磁体组合解决这个问题。
抗扭绕组的导条沿螺旋线布置并在两端连接，形成类似骨架的结构，能传递扭矩，其产生的磁场在电机轴向中间最强、两端减弱且有切向畸变。而永磁体通过轴向偏移形成斜向磁场，与绕组的螺旋方向匹配，可抵消磁场畸变带来的扭矩损失，甚至能提高约10%的扭矩。
此外，转子采用软磁实心材料，永磁体可分成多个轴向段（每段按一定角度偏移）或制成平行四边形等形状，通过调整倾斜角度优化磁场。定子的抗扭绕组由内外两层导条组成，每层厚度为单个导条厚度，导条扭转设计使各处横截面一致，能均匀受力。
定子铁芯由叠片组成，叠片上的槽通过旋转堆叠形成螺旋状，适应导条布置，槽的宽度设计能让导条顺利插入并均匀支撑扭矩。还有支撑装置与绕组端部形成锁合，将扭矩传递到固定基座，支撑装置可用导热材料，还能辅助散热。这种电机特别适合汽车轮毂驱动，能减轻重量、提高扭矩密度，实现高扭矩，无需变速箱直接驱动车轮，甚至能替代后轮制动，通过功能整合提升性能和经济性。
为了方便理解，这里也简单的总结一下这个双转子电机的结构特征；
◎转子是实心转子结构，其双转子都是由实心铁或铁合金制成，不是传统的叠片结构，这样可显著降低涡流损耗。永磁体是表贴式安装，通过优化气隙磁场分布，减少磁通泄漏和铁损。
◎定子用的是无轭技术，采用无轭设计，仅保留极少量轭部用于机械连接，电磁上无需周向磁回路闭合，大幅减轻重量并降低铁损。
◎绕组用的是自支撑绕组，绕组线沿定子槽螺旋排列，内层与外层螺旋方向相反，端部通过焊接或钎焊连接，形成高扭转刚度的自支撑绕组，可直接传递扭矩，无需额外机械固定装置。
02.
三电平逆变器拓扑
另一关键组件是三电平逆变器电路，其负载输出端连接电机，将输入的直流电压转换为多相交流电压以驱动电机。该逆变器采用可控拓扑（如T型中点钳位TNPC架构），包含内外两级驱动桥臂。
外桥臂提供正/负电压电平，内桥臂（中点支路）产生中间电平。逆变器配备运行模式调节装置，可根据系统总效率动态切换二电平（2L）与三电平（3L）工作模式。
◎在低负载时启用3L模式，利用其谐波失真（THD）低的特性，减少电机转子中的涡流损耗（降幅超75%）。
◎在高负载时切换至2L模式，降低逆变器导通损耗。效率优化基于实时监测的相电流、温度、转速等参数，通过离线计算或查表实现模式决策。
此外，逆变器可采用混合拓扑，外桥臂使用IGBT或SiC MOSFET，内桥臂使用SiC/GaN MOSFET以优化开关损耗。
03.
电驱冷却以及双转子位置传感器是怎么做的
其实DeepDrive的冷却方案是风冷+外部水冷的方案，通过转子的离心力进行主动的空气循环，通过气隙的轴向气流冷却定转子。因为内外转子的缘故无法设置水套，DeepDrive的做法是在绕组端部位置做水冷罩，也就是上述提到的支撑装置，这样电机和电控还能共享冷却通道。
除了冷却这种双转子的位置传感器怎么做的也是个问题，DeepDrive给出的方案核心主要是在于通过磁通耦合结构实现转子位置的检测。
具体而言其角度传感器的核心组件包括：一个作为磁场传感器（如霍尔传感器）的传感元件，该元件具有测量输入端。以及两个与测量输入端磁耦合且从传感元件伸出的耦合元件。每个耦合元件由连续导磁材料（如退火软磁铁或镍铁合金Permalloy）制成，并在远离传感元件的一端设有测量抽头，用于从电机气隙或磁极附近捕获磁通量。
耦合元件通常呈针状或线状，其测量抽头可扩大为钉头状以增加磁通捕获面积。这些元件将捕获的磁通从径向引导至轴向，传递至传感元件。传感器整体通过载体结构（如PCB电路板、专用壳体或电机定子）固定于双转子电机上。载体设有精确的安装接口和通孔，确保耦合元件能自对准插入并固定在预定位置（如靠近定子或气隙），其测量抽头与转子磁极保持极小轴向距离（通常≤1mm），以直接捕获电机扭矩生成部件的磁场，而非依赖额外信号源。
对于双转子电机，传感器布置需适应其独特结构。耦合元件分置于定子两侧，分别捕获内外转子的磁场。优选方案采用两个相位差90°的角度传感器，一个测量正弦磁通分量，另一个测量余弦分量。通过计算两者的反正切值可精确解算转子角度，并利用后续的PLL锁相环电路优化角度信号，消除谐波干扰。
整个传感器系统可与电机逆变器集成于同一PCB上，通过AD转换器将模拟磁通信号数字化，结合电流、温度等参数进行实时校正。
沪公网安备31010702008139