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新能源汽車電控多合一系統

發布時間: 2022-12-06 06:29:21

新能源汽車三電系統(電池、電機、電控)你了解多少

2020年,中國的 汽車 保有量超過2.75億輛,超越美國成為世界上規模最大的 汽車 保有國。

與此同時,在國家政策大力支持、製造技術逐漸成熟、居民購買力不斷提高等利好因素的共同作用下,我國新能源車保有量也大幅提升,成為全球最大的新能源車市場。

新能源 汽車 區別於傳統車最核心的技術是「三電」系統,主要是指電機、電池、電控。

和燃油發動機的 汽車 相比,純電動 汽車 使用電動機代替了燃油車的柴油/汽油發動機;以電池組代替了燃油,為電動機提供動力;其中還有一個最主要的部件就是電控系統,電控系統由電池管理系統和控制系統構成,管理電池組和控制電池的能量輸出以及調節電動機的轉速等,是連接新能源電池和電機的重要中間載體。

電池:制約新能源 汽車 發展的關鍵因素

電池技術是新能源 汽車 的核心技術,是制約新能源 汽車 發展的關鍵因素。

新能源 汽車 電池主要分類: 從全球新能源 汽車 的發展來看,新能源 汽車 動力來源主要有蓄電池、燃料電池以及超級電容器三類。

其中超級電容器由於儲電容量低的缺陷,無法持續供電,大多以輔助動力源的形式出現。

蓄電池

蓄電池是純電動 汽車 驅動系統的唯一動力源,主要有鋰離子電池、鎳鎘電池和鎳氫電池等。其中鋰離子電池以其獨特的物理和電化學性能,目前正處於高速發展階段。

燃料電池

燃料電池是一種電化學裝置,將燃料具有的化學能直接變為電能,類似於一個「發電廠"。

燃料電池為一次電池,能量轉化效率高、使用壽命較長、能連續大功率供電,但使用成本高。

由於其續航能力與燃油 汽車 相當,新能源 汽車 電池技術的開發中具有較強競爭力。

天眼查APP專業版數據顯示,目前我國有超過20萬家經營范圍含「新能源 汽車 、電動 汽車 、插電式混合動力 汽車 、燃料電池 汽車 」,且狀態為在業、存續、遷入、遷出的新能源 汽車 相關企業。

其中88%的相關企業為有限責任公司,近3成的相關企業注冊資本在1000萬以上。

從行業分布上看,53%的新能源 汽車 相關企業分布在批發和零售業,另有15%的相關企業分布在科學研究和技術服務業,10%分布在租賃和商務服務業。

從地域分布上看,廣東省的新能源 汽車 相關企業數量最多,超過2.5萬家。其次為山東省和江蘇省,兩省分別有超過1.9萬家和1.8萬家相關企業。

此外,河南省、湖南省以及浙江省的現有新能源 汽車 相關企業也均超過1萬家。

新能源 汽車 電池發展情況:

由於各種動力電池自身的性能、涉及的材料以及開發成本等差異,形成了不同的使用前景。

在上述主要的新能源 汽車 電池類別中,目前技術最成熟的是鎳氫電池,但商業化最成功的是鋰離子電池,並已經成為新能源 汽車 電池主流,燃料電池目前為各大車企研發目標。

當前,鋰離子電池已經成為所有新能源 汽車 電池中增長速度最快的一類。從2012 年至今,鋰離子電池行業一直呈現快速增長趨勢,並將加快取代傳統電池。

隨著科學技術的進步, 汽車 產業將不斷升級,鋰離子電池將保持持續增長速度,並且成本將會呈下降態勢。

純電力驅動 汽車 已經成為新能源 汽車 發展的重要趨勢,大眾集團計劃 2025 年前提供超過 30 款電動 汽車 。

近幾年來,隨著新能源 汽車 電池相關基礎技術的成熟化,不斷突破技術難點,燃料電池技術也取得了重大進展。

電機: 汽車 核心驅動部件

新能源 汽車 電機主要是由定子、轉子和機械結構三大部分組成。定子和轉子是其中的核心,主要原理是轉子繞組通過切割定子旋轉磁場產生感應電動勢及電流,並形成電磁轉矩而使電動機旋轉。

目前,應用於新能源 汽車 的驅動電機主要包括直流電機、交流電機和開關磁阻電機三類,其中在目前乘用車、商用車領域應用較為廣泛的電機包括直流(無刷)電機、交流感應(非同步)電機、永磁同步電機、開關磁阻電機等。

其他特殊類型的驅動電機包括輪轂/輪邊電機、混合勵磁電機、多相電機、雙機械埠能量變換器( Dmp-EVT),目前市場化應用較少,是否能夠大規模推廣需要更長時間的車型驗證。

1)交流非同步電機,也稱為感應電機(Inction Motor),在定子繞組中輸入三相交流電,定子繞組中的勵磁電流在定子鐵芯中產生旋轉磁場, 此時轉子繞組中有感應電流通過並推動轉子作旋轉運動。

當轉子帶有機械負載時,轉子電流增加,由於電磁感應作用,定子繞組中的勵磁電流也增加。

交流非同步電機控制器採用脈寬調制( PWM) 方式實現高壓直流到三相交流的電源變換,採用變頻器實現電機調速,採用矢量控制或直接轉矩控制實現轉矩控制的快速響應,滿足負載變化特性的要求。

交流非同步電機的優點在於結構簡單,定子轉子無直接接觸,運行可靠性強,轉速高,維護成本低。

不足之處在於能耗高,轉子發熱快,高速工況下需要額外冷卻系統;功率因數低,需要大容量的變頻器,造價較高,調速性較差。

目前,交流非同步電機主要用於空間要求較低、且速度性能要求不高的電動客車、物流車、商用車等車型中。

2)永磁電機(Permanent Magnetic Motor) 包括永磁同步電機(正弦波)和永磁無刷直流電機(方波)兩大類,其轉子均由永磁材料製成, 定子採用三相繞組,輸入調制方波產生旋轉磁場帶動永磁轉子轉動。

永磁同步電機的優點在於其較大的轉矩和驅動效率,具有高功率密度和寬調速范圍,且沒有勵磁損耗和散熱問題,電機結構簡單,體積比同功率的非同步電機小 15%以上;其缺點在於高速運行時控制復雜,永磁體退磁問題目前難以解決, 電機造價較高。

目前,永磁同步電機主要應用於體積小,且速度、操控性能要求較高的電動乘用車領域,部分中小型客車亦開始嘗試使用永磁電機作為驅動源。永磁無刷直流電機則一般在小功率電動 汽車 、低速電動車領域應用較為廣泛。

3)開關磁阻電機(Switched Reluctance Motor)的定子和轉子鐵芯均由硅鋼片疊壓而成,利用沖片上的齒槽構成雙凸極結構, 定子產生扭曲磁場,利用「磁阻最小原理」驅動轉子運動。

開關磁阻電機結構和控制簡單、出力大,可靠性高,成本低,起動制動性能好,運行效率高,但電機雜訊高,但轉矩脈動嚴重,非線性嚴重,在電動 汽車 驅動中有利有弊,目前電動 汽車 應用較少。

4)直流電機(DC Motor)通過在定子主磁極上繞制勵磁線圈並通以直流電以產生磁場,轉子電樞繞組也通以直流電,通電繞組置於磁場中輸出電磁轉矩拖動負載運行。

直流電機控制器一般採用晶閘管脈寬調制方式( PWM),控制性能好,調速平滑度高,控制簡單,技術成熟,且成本較低。

直流電機的缺點是需要獨立的電刷和換向器,導致速度提升受限;電刷易損耗,維護成本較高。

直流電機多用於早期的電動 汽車 驅動系統,目前新研製的車型已經基本不再採用。

純電池的大腦:電控系統介紹

電控系統是純電動 汽車 的大腦,其由各個子系統構成,每一個子系統一般由感測器,信號處理電路,電控單元,控制策略,執行機構,自診斷電路和指示燈組成。

純電動 汽車 的電控系統主要包括整車控制系統,電機控制系統和電池管理系統,各技術分支的功能不是簡單的疊加,而是綜合各個分支功能來控制 汽車 。電子控制技術是純電動 汽車 發展的核心技術。

電控系統的主要功能包括:

1)接收來自駕駛員的操作命令,並向各個控制部件發送控制指令,使 汽車 按照駕駛員的預期行駛。

2)電控系統對關鍵信息的模擬量狀態通過感測器進行採集並輸入到相關控制部件的信號通道。

3)接收到的各個部件的信息發送到電池管理系統,提供各個部件當前能量的信息狀態。

4)對系統故障可判斷和存儲,實時檢測系統信息,記錄電動 汽車 運行過程中出現的故障。

5)對 汽車 具有保護功能,在突發或者緊急情況下可自動復位電動機。

在 汽車 電控系統中,整車控制器(VCU)、電機控制器(MCU)和電池管理系統(BMS)是最重要的核心技術,對整車的動力性、經濟性、可靠性和安全性等有著重要影響。

BMS 提供電池出現的問題及狀況,MCU 提供電池電能的利用與收回信息,VCU 主要是整理合並以上收到的信息,針對電池充放電的電壓、電流、功率等指數進行分析處置後,及時鑒別電池的安全邏輯,並將形成的相關指令傳送至電池管理系統中,通過該系統來執行相關的充放電行為。

整車控制系統(VCU )

VCU 是實現整車控制決策的核心電子控制單元,一般僅新能源 汽車 配備、傳統燃油車無需該裝置。

VCU 通過採集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號來判斷駕駛員的駕駛意圖;通過監測車輛狀態(車速、溫度等)信息,由 VCU 判斷處理後,向動力系統、動力電池系統發送車輛的運行狀態控制指令,同時控制車載附件電力系統的工作模式;VCU 具有整車系統故障診斷保護與存儲功能。

電機控制器(MCU)

電機控制器(MCU)通過接收 VCU 的車輛行駛控制指令,控制電動機輸出指定的扭矩和轉速,驅動車輛行駛。

實現把動力電池的直流電能轉換為所需的高壓交流電、並驅動電機本體輸出機械能。

車用 MCU 在 汽車 中的應用呈現出多樣性,從簡單的車燈控制到復雜的發動機控制、 汽車 遠程通信實現,高、中、低端 MCU 在 汽車 中都可以發揮作用。

不同 汽車 電子系統對 MCU 的要求是不同的,也就決定了車用 MCU 的多樣性。

電池管理系統(BMS)

電池管理系統(BMS)作為保護動力鋰離子電池使用安全的控制系統,時刻監控電池的使用狀態,通過必要措施緩解電池組的不一致性,為新能源車輛的使用安全提供保障。

電動 汽車 動力電池是由幾千個小電芯組成的,電池包的組成主要包括電芯、模塊、電氣系統、熱管理系統、箱體和 BMS。

電池管理系統(Battery Management System,縮寫 BMS)是對電池進行管理的系統,主要負責監測和管理整個電池組的政策工作:

主要功能包括估測電流的電荷狀態、檢測電池的使用狀態、管控電池的循環壽命、在充電過程中對電池進行熱管理、啟停鋰電池冷卻系統,同時也管理單體電池間的均衡,防止單體電池過充過放產生的危險。

註:本文內容主要摘自天風證券,中外行業研究整理推送

② 新能源汽車的三電系統是什麼

【太平洋汽車網】對於新能源車來說,三電指的是電機、動力電池以及電控系統,從三萬塊的五菱宏光MINIEV到七百萬的Rimac純電跑車,都離不開三電系統,可以說三電就是新能源車的核心部件。

驅動電機電機是新能源車的動力源,根據結構和原理,電機可分為直流驅動、永磁同步、交流感應三種形式,不同形式的電機其特性也不相同。

直流驅動電機,它的定子是永磁體,轉子通直流電,通電導體在磁場中會受到安培力,從而使轉子轉動。這種電機形式的優點是成本較低,以及對電控系統的要求低,而缺點則是個頭比較大,功率性能比較弱,一般是低端的純電代步車會用直流電機。

永磁同步電機,實際上也是直流電機,所以它的工作原理跟直流電機一樣,不同的地方在於直流電機通入的是方波電流,而永磁同步電機通入的是正弦波電流。永磁同步電機的優點是功率性能高,有出色的可靠性,而且體積比較小,缺點則是成本相對比較高,對電控系統有一定的要求。

感應電機,原理上相對上兩者更加復雜,但可以大致分成三個步驟:首先是電機的三相繞組通入交流電會產生旋轉的磁場,接著由閉合線圈組成的轉子在旋轉磁場中切割磁感線會產生感應電流,最後由於電荷在磁場中運動會產生洛倫茲力,從而使得轉子轉動。因為定子里的磁場先旋轉然後轉子才會旋轉,所以感應電機又叫做非同步電機。

感應電機的優點是製造成本低,而且功率性能也不錯,因為它需要用交流電,所以對電控系統的要求很高。

動力電池動力電池是驅動電機的能量來源,目前的動力電池主要是按正負極材料進行區分,有鈷酸鋰、三元鋰、錳酸鋰和磷酸鐵鋰,在新能源車上比較常用的是三元鋰和磷酸鐵鋰電池。

其中磷酸鐵鋰電池的優點是成本低,穩定性好壽命長,缺點則是能量密度低,冬天掉續航比較嚴重。而三元鋰電池則相反,優點是能量密度低,缺點是穩定性和壽命相對較差。

為什麼另外兩種材料的電池很少在新能源車上使用呢?鈷酸鋰電池雖然能量密度大,但是穩定性很差,所以車企不敢貿然使用。而錳酸鋰電池因為各方面的表現都很一般,所以車企沒有興趣使用。

電控系統電控系統實際上是一個總稱,細分的話可以分成整車控制系統、電機控制系統、電池管理系統。新能源車的一大特點是各種電控系統相互之間都有非常緊密的聯系,有些車甚至一套電控系統控制車上所有用電設備,所以將它們統稱起來也無妨。

可能一般人會覺得新能源技術的難點是電池,不錯,只是做一套出色的電控系統的難度也不低,因為電控系統需要協調車上所有用電設備。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

③ 新能源汽車電控系統的作用是什麼

【太平洋汽車網】新能源汽車電控系統的主要作用是控制電機輸出扭矩,使車輛行駛,整個電控系統與燃油車的發動機和發動機控制器相當。控制器的能量來源於高壓電池組(高壓直流,一般300-400v),電機控制器內部通過控制晶元、驅動電路和IGBT等,對不同電機採用不同的控制演算法,將直流電轉換成交流電,然後輸出給電機,再使電機產生扭矩。

滿格電新能源汽修2021-10-2517:32關注電控系統,如單純指電機控制器,其主要作用是控制電機輸出扭矩,使車輛行駛,整個電控系統與燃油車的發動機和發動機控制器相當。

控制器的能量來源於高壓電池組(高壓直流,一般300-400v),電機控制器內部通過控制晶元、驅動電路和IGBT等,對不同電機採用不同的控制演算法,將直流電轉換成交流電,然後輸出給電機,再使電機產生扭矩。

系統框圖如下:IGBT的作用是什麼?

IGBT主要用於能量轉換和傳輸,廣泛應用於新能源汽車、智能電網、航空航天和通訊等領域。

IGBT的全名為:絕緣柵雙極晶體管,是一種在新能源汽車上應用極為廣泛的半導體。半導體是什麼?良好的金屬的導電性叫做導體、塑料、陶瓷、木材的導電性差,稱為絕緣體。在導體和絕緣體之間,半導體是導電性能。

IGBT是一種由控制電路控制、是否導電的半導體。例如控制電路指示為通,那麼IGBT就是導體,電流通過,如果控制電路指示為斷,則IGBT就是絕緣體,電流斷開。IGBT可以很容易地將輸入的直流電流轉換為交流電,只需通過脈寬調制即可轉換為頻率。充電樁從電網中接出的電流是標準的220伏交流電,而特斯拉電動汽車的電池充電則要求用直流電充電,這就要求IGBT將交流電變成直流電,並把電壓提高到電動車需要的400伏的電壓上,才能給7000節18650電池充電。IGBT的性能直接決定了電動車的充電效率和充電速度。

IGBT導通時,可承受數十至數百安培的電流,而斷開時,可承受數百至數千伏的電壓,而IGBT在大電流電壓下,也可有極高的開關速度,每秒可達一萬次。所以IGBT的好與壞,就直接決定了電動車的加速速度,最高速度是多少,電耗高低,能不能秒級起跑,能不能平滑變速,能不能穩定地停車,性能全靠IGBT。

IGBT是能量轉換和傳輸的核心器件,其它電動汽車如高鐵也大量使用IGBT,一輛高速鐵路上要用近200個IGBT晶元,IGBT很貴,一塊進口三菱的IGBT晶元IGBT很貴,IGBT控制晶元價值15萬左右。用大約150塊IGBT晶元的特斯拉Model3上,除了電池之外,這也是最昂貴的部件,占總成本的20%以上。

IGBT市場基本上被國外的英飛凌、三菱等公司壟斷,中國有自主知識產權,做的比較好的是比亞迪。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

④ 電動車多合一是變速器嗎

是變速器。
電動車上的多合一系統是變速器,通過把不同功能的系統結合起來,形成的新的系統,可以用來進行調速。電動車通常使用的高速電動機,通過電控系統進行調速;而固定齒比變速箱可以通過齒輪的不同速比來改變車速。
傳統內燃機汽車必須有變速箱,純電動汽車可以沒有,但不是一定沒有變速箱。雖然電動汽車可以沒有變速箱,但一般來說,有變速箱的電動汽車設計更加合理;不用變速器、離合器,電動汽車可以完成行駛的基本功能;但是,給電動汽車匹配上變速器、離合器,可以如虎添翼。

⑤ 新能源汽車電控系統有幾個功能模塊

新能源汽車電控系統有3個功能模塊。

汽車電控即汽車電子控制系統,基本由感測器、電子控制器(ECU)、驅動器和控製程序軟體等部分組成,與車上的機械繫統配合使用,並利用電纜或無線電波互相傳輸訊息,進行的「機電整合」。英國的汽車發展歷史悠久,匯集了世界領先的企業、大學、賽車產業及自主項目,已經具備實現轉型研發的實力。專業知識和前瞻性的思維是英國開發核心汽車技術的獨特優勢。

英國汽車的製造能力世界排名靠前,從產品的製造范圍和所涉及的行業品牌規模便可見一斑。英國汽車的製造范圍涵蓋了包括乘用車、商用車、公交車、客車等多領域英國擁有可進行批量生產的7家乘用車製造商、8家商用車製造商、11家公交車客車製造商、逾10家大型高檔車兼跑車製造商。

根據英國汽車製造商與交易商協會的數據,2013年,英國共生產整車160萬輛,相當於每20秒鍾就有一輛新車下線,其中77%的產品出口到世界各地。英國的汽車製造水平也吸引著世界各地的頂級製造商。

作為全球汽車發動機研發和生產的中心,英國的動力總成設計始終保持世界領先水平,尤其在發動機設計方面優勢顯著。2013年,英國總共生產255萬台發動機,占整個歐洲發動機生產總量的30%,其中更有62%的發動機出口至100多個國家。

⑥ 新能源汽車三合一是什麼

【太平洋汽車網】新能源汽車三合一是新能源汽車系統的內置三個重要單元:車載AC/DC電源充電器(簡稱OBC)、車載DC/DC電源轉換器(簡稱DC)、以及車用高壓連接集線盒(簡稱PDU),大部車型是分開的三個獨立部件。

新能源汽車已成為眾多車企設計研發的主流,因此,相關零部件的需求也日益提升。新能源電驅動核心組件包括電機控制器、驅動電機、減速器,選擇好核心組件對提高新能源汽車的性能至關重要。

傳統的電驅動系統採用的分布設計、「二合一」驅動系統難以解決電干擾等問題。如此看來,「三合一」驅動系統的出現,恰逢其時。

2020年,在新冠肺炎疫情肆掠全球的背景下,汽車主流零部件企業並沒有放棄發展的機會,反而加速在中國布局新零件研發及生產能力。據相關統計,2020年至少有34家汽車零部件企業在中國建設新的研發基地或生產線,其中,新能源領域的新建零部件企業占據了較高比例。

由於汽車產業「新四化」(電動化、智能化、共享化、網聯化)轉型過程中,涌現出了大批傳統燃油車從未有過的零部件需求,與智能汽車相關的技術創新將推動電子電器系統與軟體價值的持續提升,並帶來近24000人民幣(約3585美元)的單車BOM增加。

新能源電動汽車的驅動電機用更低的成本、更小的重量、更高的效率,在技術上完美取代了傳統能源汽車的發動機和減速箱組合,因此,它也成為各零部件廠家青睞的主流發展方向。

新四化帶來的單車零部件價值增量示意圖目前市面上流行的新能源車型覆蓋了A、B、C級別全系車型,同時根據市場反應,也同時存在兩驅車型和四驅車型,按照車輛的級別及前驅和四驅大致可以將新能源車型分為如下幾個類型:FWD(FrontWheelDrive)意味則前輪作為唯一驅動輪驅動,AWD(AllWheelDrive)意味著前後輪均作為驅動輪驅動車輛前進,RWD(RearWheelDrive)意味著僅後輪作為驅動輪驅動車輛前進,不同驅動方式的特點及搭配策略如下圖所示。

不同驅動方式的特點及搭配策略具體到汽車輪端,驅動電機是通過控制器將高壓電池輸入的直流電轉化為交流電後,通過電池感應驅動電機高速旋轉,然後通過減速系統將電機的扭力輸出到輪端,產生車輛前進的驅動力。

汽車前驅集成電驅系統示意圖分析其工作原理,驅動電機經過減速系統降速後,通過左右驅動軸及半軸驅動左右輪胎轉動,由於整個傳動系統像連接輪胎的橋梁,因此,集成電驅系統也被稱為驅動橋。而四驅系統的前後輪分別有一套集成電驅系統,通過VCU(車輛控制單元)和集成電驅系統的電控一起控制轉矩的動態分配。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

⑦ 新能源汽車供電系統二合一和三合一的區別

新能源汽車供電系統二合一和三合一的區別在於方案設計不同。根據查詢相關信息顯示二合一方案則是將電機與減速器集成設計,三合一則是將電控,電機和減速器集成設計,三合一是目前電驅動系統的主流方案。新能源汽車供電系統採用三合一集成後也降低了電驅系統的故障率,可獲得更大的乘坐空間和儲物空間,車輛更輕,續航里程也更遠。三合一屬於混合動力汽車和純電動汽車的制動系統不同點是,制動助力因車型不同有傳統結構的真空助力、液壓助力和電動助力。

⑧ 新能源汽車電驅動技術發展和產業化趨勢

新能源 汽車 的動力系統包括電驅動系統與電源系統兩大類

電驅動系統包含電機、電控制器、減速箱,是驅動電動 汽車 行駛的核心部件;電源系統包含車載充電機(OBC)、DC-DC 轉換器和高壓配電盒,是動力電池組進行充電、電能轉換及分配的核心部件。

電驅動產業鏈涉及環節較多,可以概括為零件—總成—系統—整車廠四大層級。

上游零部件包括永磁體、硅鋼體、功率模塊、電容、感測器等,這一級的玩家對在整車產業鏈中屬於「三級供應商」。在零部件基礎上進一步設計組裝得到電機總成、電控總成與傳動總成,這一級的玩家可以稱為車企的「二級供應商」;各個單獨總成進一步集成為電驅動系統供貨於車企,這一級玩家為行業「一級供應商」。

1.1. 大三電:電機、電控、減速器

1.1.1. 電機:扁線電機、高壓電機帶來新機遇

電驅動系統在新能源 汽車 成本中佔比僅次於電池。電驅動系統(電機、電控、減速器)是新能源 汽車 動力總成的關鍵部件,相當於傳統燃油車發動機的作用,直接決定整車的動力性能。其成本佔比僅次電池,佔比絕對值因新能源 汽車 品牌、車型而異。

驅動電機主要技術路徑聚焦在永磁同步電機&交流非同步電機上。永磁同步電機與交流非同步電機的主要區別點在於轉子結構,永磁同步電機會在轉子上放置永磁體,由磁體產生磁場;而交流非同步電機則是由定子繞組通電產生旋轉磁場。功率密度、效率(高效率區間)是衡量電機性能的關鍵指標:

1)功率密度越大代表著相同功率下的電機體積更小,有利於節省空間&製造成本;

2)效率越高,說明電機端損耗越小,相同電池容量下,新能源車續航里程更長。

永磁同步電機為目前應用最多的電機類型,非同步電機在高端車型雙電機配置下會有部分使用。相比交流非同步電機,永磁同步電機功率密度更高、高效區間更寬、質量更輕。

根據第一電動 汽車 網統計信息,2022 年 3 月,我國新能源 汽車 共配套驅動電機 50.97 萬台,其中永磁同步電機為 48.60 萬台,佔比 95%,適用於大部分主流車型;交流非同步電機配套 2.09 萬台,佔比為 4%,主要配套包括特斯拉 Model Y、嵐圖 FREE、蔚來 ES8、奧迪 e-tron、大眾 ID.4 CROZZ 等車型。交流非同步電機在高速中應用性能更優,同時具有成本優勢(稀土永磁材料成本較高,同功率的永磁同步電機價格更高),目前配套多以高端車型、雙電機方案為主 (蔚來 ES8 是前永磁同步+後交流非同步,特斯拉 Model Y 2021款採用前感應非同步+後永磁同步)。

多電機在高端車型中應用有所增加,故單車配套電機數也隨高端市場佔比而變化。

相比單電機,雙電機可以顯著提高 汽車 的加速性能與續航能力。同時,雙電機多意味著四驅系統,可以提供更好的附著力,從而提高安全性能。近年來,在高端車型中雙電機的應用不斷增加,特斯拉、蔚來、奧迪、大眾、賓士都陸續推出搭載雙電機的車型。而在法拉第 FF91 和榮威 MarvelX 中更是使用了三個電機。

扁線:可有效提高電機功率密度,減少銅損耗以提升效率。

1)功率密度高:相較於傳統的圓線繞組電機,扁線電機將圓形導線換成矩形導線,因此相同面積的定子線槽可以塞進更多面積的導線,進而提高功率密度。

2)效率高、損耗小:銅損耗在電機損耗里佔比達 65%,因此為提高電機效率,需採用更合理的定子繞組,從而降低銅耗。此外,扁線截面更粗使得電阻相對更小,銅導線發熱損失的能量也越小。而且扁線電機的端部尺寸短 5-10mm,從而降低端部繞組銅損耗。

3)重量、NVH 等方面也存在優勢。

發卡電機為應用最廣泛的扁線技術,產線投資高,產業化仍處於前期階段。根據線圈繞組方式差異,扁線電機可分為集中繞組扁線電機、波繞組扁線電機與 Hairpin(發卡)扁線電機,其中發卡電機應用最為廣泛。相對圓線電機,扁線電機無法進行手工製造、自動化要求較高——繞組製造過程非常復雜,需要先將導線,製作成發卡的形狀,然後通過自動化插入到定子鐵芯槽內,然後進行端部扭頭和焊接。高自動化及定製化使得扁線電機產線投入較高,根據方正電機,2021 年來公司已先後投資 17.42 億元用於產線建設,對企業資金實力有較大挑戰。

雪佛蘭和豐田開啟扁線電機應用先河,近年來滲透率不斷提升。2007 年,雪佛蘭VLOT 採用的電動 汽車 中就有發卡式扁線電機,其供應商為雷米。2015 年,豐田發行了裝載扁線電機的第四代普銳斯,其電機供應商為 Denso。在扁線電機更高的效率加成下及內外資電機廠商批量化工藝的成熟,近年來其應用不斷增加,2020 年來,保時捷、比亞迪、特斯拉等車企紛紛推出裝載發卡式電機的新車型,滲透率不斷增長。根據方正電機公司年報,2020 年全球新能源 汽車 行業扁線電機滲透率為 15%,我國扁線電機滲透率約為 10%。2021 年隨著各主流車企大規模換裝扁線電機,特斯拉換裝國產扁線電機,我國扁線電機滲透率已與全球扁線電機滲透率同步增長至 25%。

此外,在高端車型中,搭載扁線電機數量也開始從原來的單電機增加到雙電機。例如,保時捷首款純電動跑車 Taycan 便採用了三電機。

高壓:縮短充電時間、提高電機效率以延長里程的重要措施。純電乘用車電壓通常在 200-400V 之間,在同等功率下,當電壓從 400V 提升到 800V 後,線路中通過的電流減少一半,產生的功率損耗更小,從而可以提高充電效率、縮短充電時長,進而改善新能源 汽車 使用體驗。同時,工作電流的減少將降低功率損耗,繼而可以進一步降低同樣行駛里程中的電量消耗,從而延長 汽車 里程數。2021 年為我國 800V 高壓快充元年,行業發展有望加速。

2021 年來,比亞迪(e 平台)、理想、小鵬、廣汽(埃安)、吉利(極氪 001)、北汽(極狐)等車企紛紛布局 800V 快充技術,我國 800V 高壓快充行業進入發展加速期。

高壓化下對 汽車 電子各環節都將帶來新挑戰,目前應用僅停留在高端車型。新能源 汽車 要實現 800V 及以上高壓平台兼容,除了需要提高電機、電池性能外,PTC、空調、OBC、高壓線束等部件都需要重新適配,此外還面臨更高電壓帶來的安全、熱管理、成本等多方面挑戰。受以上因素影響,目前 800V 高壓平台應用還僅停留在部分高端車型。

油冷:採取合理的電機熱管理設計可以進一步提升功率密度。電機的功率極限能力往往受限於電機溫升極限,因此提高電機冷卻散熱能力可以快速提高功率密度,同時防止永磁體在高溫時發生不可逆的「退磁」。目前常用的冷卻方式為水冷,但其無法直接冷卻熱源,熱量傳遞路徑長、散熱效率低;相較於水冷,油冷的優勢在於油品具有不導電、不導磁、絕緣等性能,因此可以直接接觸熱源,形成更安全的熱交換,提高散熱效率。

故相同的繞組絕緣等級下,油冷電機可以承受更高的繞組電流,長期工作功率更高。

1.1.2. 電機控制器:IGBT 掣肘,單管並聯紓困

電控系統通過電機控制演算法發出信號驅動電機轉動,進而控制整個車輛的動力輸出。電控系統可分為主控制器和輔助控制器:

1)主控制器控制 汽車 的驅動電機;

2)輔助控制器控制 汽車 的轉向電機、制動器、空調等。

我們本文重點討論的電控系統主要指主控制器,主要由控制板(接受整車控制器的信號指令,運行電機控制演算法,發出控制指令給功率板)、功率板(接受控制板指令,頻繁通斷 IGBT/MOSFET,控制電機轉動)、殼體等組成,在控制器中,控制電路板、功率電路板成本主要在於 IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、MOSFET(功率場效應晶體管)、MCU(微控制器)、電源晶元等半導體器件。

電控開發需要從硬體、軟體兩方面協同進步。類似電機,電機控制器的核心指標同樣為功率密度、效率,軟硬體的優化也是圍繞這兩大核心主題展開。

1)硬體角度,功率半導體單管並聯方案將具備高性價比優勢,或成 A 級以下車型主流硬體配置;而模組方案憑借更高可靠性,在中高端車型占據核心地位。器件方面,碳化硅有望逐步滲透。

2)軟體角度,需要在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

功率半導體 IGBT 占電控成本比重較高,主要參與者為國外功率半導體巨頭。根據蓋世 汽車 數據,2017 年功率板的核心器件 IGBT 模塊,佔到電控總成本高達 37%。根據Yole,2020 年全球 IGBT 行業銷售額 TOP15 公司中共 14 家為國外企業,而英飛凌(Infineon)更是憑借 14.33 億美元的收入連續多年穩居全球第一。

功率半導體在新能源 汽車 中的應用可分為模組&單管並聯這兩種路線,兩者有各自適用的場景。模組為高度集成的功率半導體產品,保證了電控成品的可靠性&良率高,同時降低了系統設計的復雜度。以 IGBT 為例,由於車規級功率半導體主要被英飛凌等外資占據,其往往提供特定參數規格的標准 IGBT 模組,然而模組參數往往不能很好適配具體需求,因此標准模組在不同功率的驅動電機控制系統中容易出現容量受限、結構安裝等問題。若採用多個 IGBT 單管並聯(通過復合母排、冷卻裝置等部件一同封裝),則可以根據不同車型靈活設計冗餘量,並且單管成本顯著低於模塊,在成本要求較高的A 級以下車型使用得更為普遍。但多個 IGBT 單管並聯時,由於各單管參數的分散性、輸出電流的不一致性,可能使系統可靠性較差,整個 IGBT 模組壽命也會縮短,對企業技術、製造能力考驗大,故中高端 B 級以上車型通常使用可靠性更強的模組路線。

碳化硅功率器件可顯著提高電控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁帶寬度大、熱導率高、電子飽和遷移速率高等性質,相比硅基 IGBT,碳化硅元器件體積更小、頻率更高、開關損耗更小,可以使電驅動系統在高壓、高溫下保持高速穩定運行(硅基IGBT 只能在 200 以下的環境中工作)。根據意法半導體,在 400V 電壓平台下,相較於硅基 IGBT,碳化硅功率件有 2-4%的效率提升;在 750V 電壓平台下,碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。

越來越多的高端車型已採用碳化硅電控。

1)車企角度,2021 年奧迪 e-tron GT 與福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新車型也紛紛採用了碳化硅器件。2021 年 10 月,通用 汽車 與 Wolfspeed 簽訂了碳化硅供應協議,在原材料上搶先布局。國內車企也不斷布局碳化硅,比亞迪發布了碳化硅車系平台 e-Platform 3.0,小鵬 G9、蔚來 ET7 等採用碳化硅電控的車型也有望在 2022 年交付。

2)供應商角度,根據精進電動招股說明書,公司採用全 SiC 模塊,可以使控制器的功率提高 20kW 同時使其重量減少 6kg,逆變器尺寸縮小 43%。根據英搏爾,碳化硅電機控制器的損耗下降了 5%,電驅動系統整體 NEDC 平均效率提升 3.6%,整車 NEDC 續航提升 30km、增幅達 5.8%。

除了電機控制器外,碳化硅器件在 OBC、DC/DC、無線充電等「小三電」中也有應用。例如,欣銳 科技 早於 2013 年正式將 Wolfspeed 的碳化硅方案應用於 OBC 產品,2021 年為比亞迪 DMi 車型提供碳化硅電源類產品。目前制約碳化硅器件應用的主要因素為成本,伴隨著未來碳化硅產業鏈的發展完善,相關器件應用滲透率將穩步提升。

軟體:電控的進步體現在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

1)可拓展性:電控軟體開發通常會使用 AUTOSAR 工具鏈(B 級及以上車把 AUTOSAR 作為「標配」)。AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture, 汽車 開放系統架構)是由全球各大 汽車 整車廠、汽零供應商、 汽車 電子軟體系統公司聯合建立的一套標准協議,旨在有效地管理日趨復雜的 汽車 電子軟體系統。AUTOSAR 規范的運用使得不同結構的電子控制單元的介面特徵標准化、模塊化,應用軟體具備更好的可擴展性、可移植性,縮短開發周期。


2)易維護性:是指在軟體後續使用過程中,及時實現遠程更新升級與性能優化。OTA(Over-the-Air)技術可以降低維護成本,創造新的收入來源,目前已經在 汽車 行業包括其控制器總成上持續推廣。3)安全性,電驅動系統的控制器總成對新能源 汽車 的動力輸出進行直接的調節控制,是保證安全性的重要一環。在 汽車 行業逐步引入 ISO26262 標准之後,基於功能安全的車用軟體開發對電控軟體提出了新的要求。

1.1.3. 減速器:單檔路線為主,兩檔減速可以期待

電機高速化趨勢明顯,帶動減速器向兩檔減速方向發展。減速器是影響電驅動系統整體 NVH 性能的關鍵。按照傳動等級分類,減速器可以分為單級減速器、兩檔減速器以及兩檔以上減速器。在電機高速化的趨勢下,減速器正在經歷從單級到多檔的產品演變過程。目前,豐田普銳斯和特斯拉 Model 3 電機轉速均已達到了 17900rpm,國內車企轉速略低,但基本也都達到了 16000rpm,下一步規劃便是 18000-20000rpm,電機高速化性能的提升需要相應的高性能減速器來配套。

單級減速器結構簡單、成本較低、體積小,因此目前仍為主流應用。但在高轉速區間,單檔減速器由於傳動比單一,在最高或最低車速以及低負荷條件下,電驅動效率會下降,浪費電能而減少行駛里程,此外減速器高轉速時會帶來 NVH 等問題。

兩檔減速器在混動車中率先應用,純電動車應用可以期待。相較於單檔減速器,兩檔減速器一方面使驅動電機在更高效的區域運行,從而提升驅動系統效率。另一方面,採用兩檔減速器後,傳動比可以做到更高, 汽車 動力性隨之增加、減少百公里加速時間。

此外,採用兩個檔位後,驅動電機可以更加小型化、低速化,從而降低電機及電控的成本。目前,采埃孚、GKN、麥格納、Taycan 等企業均已推出兩檔減速器產品。

1.2. 小三電:OBC、DC/DC、PDU

「小三電」是 OBC、DC/DC、PDU 三大類電源產品,三者一同搭建了 汽車 內部的「能源網路」。OBC(充電機)負責將來自電網的交流電轉換成直流電給電池充電; 汽車 電氣電子系統中,不同部件需要的電壓等級不盡相同,故需要 DC/DC(直流-直流變換器)轉換電壓;PDU(高壓配電盒)負責內部「電氣能源網架」的互聯互通。

半導體器件成本佔比較高,部分仍依賴進口。根據威邁斯招股說明書,在電源產品中,半導體器件、電容電阻為主要成本構成,佔比分別為 23%和 16%。而由於半導體器件與部分電容產品國產化水平較低,多數公司仍採用外資供應商為主。例如,威邁斯主要供應商為 TI、英飛凌、意法半導體、貴彌功等,2016-2018 年公司進口原材料金額佔比分別為 22.30%、19.96%、28.71%,其中 IGBT、MOSFET 海外主要供貨商英飛凌佔比最高,2016-2018 年采購金額佔比分別為 3.18%、6.61%、7.28%。

技術持續演進,集成化趨勢同樣顯著,軟硬體能力都將迎來考驗。早期車載電源產品主要採用模擬控制技術,產品功能較為單一,配套的軟體只具備檢測功能,不能實現精準控制。之後車載電源產品向數字化技術轉變,能夠實現復雜的控制演算法,實現輸出參數的靈活調整和精準控制,提高了軟體系統的操控性,包括車載電源的診斷、升級和參數調整等應用需求。下一代車載電源產品將向集成化轉變,在硬體、軟體、體積、重量四個維度實現創新突破。硬體上有望將進一步採用更高性能的碳化硅器件;軟體上將開發過程轉換為模型化編程及滿足 AUTOSAR 的介面方式,提升軟體穩定性和靈活性;在體積和重量上實現小型化、輕量化。

1.3. 集成化:1+1+1 3,深度集成方興未艾

1+1+1>3,電驅動由最初「結構集成」向「深度系統集成」演進,集成化「多合一」總成產品成為主流趨勢。以往動力系統的電機、電控、電源多單獨采購,根據其電氣、機械結構進行集成組裝;隨著新能源 汽車 零部件要求不斷提高,「多合一」總成產品通過巧妙設計將電機、電控、減速器、電源「深度集成」,減少彼此間的連接器、冷卻組件、高壓線束等部件。「多合一」集成式系統相比分體式產品的優勢主要體現在以下方面:

1)性能更優:降低了各部件之間連接部位的效率損耗,提高整車的 NVH 性能,從而提高了集成系統的可靠性;

2)成本更低:集成式電驅動系統可以減少車內部的高壓線束、連接器數量,節約線束與連接器成本,從而使集成式系統更具有經濟性。

3)更省空間:集成式產品體積更小、重量更輕,有利於節省車內空間。

集成化電驅動系統滲透率不斷提升。根據 NE 時代新能源,2020 年/2022 年 1-4 月我國新能源乘用車「三合一」電驅動系統搭載量為 50.27/79.26 萬台,滲透率為44.91%/61.63%,目前基本涵蓋大部分 A 級車、B 級以上車型。

現有集成產品以「三合一」為主,集成度更高的「多合一」新產品也在不斷問世。

根據 NE 時代新能源,2022 年 1-4 月新能源乘用車搭載的電驅動系統中,分體式、電機/電控「二合一」合計佔比為 44%,「三合一」佔比為 52%,「多合一」佔比為 4%。同時,OBC、DC-DC、PDU 等充配電系統集成產品應用也不斷增加,結合電驅系統集成產品將形成集成度更高的多合一平台。

華為 DriveOne「七合一」電驅動系統打造多合一集成新標桿,比亞迪和上汽變速器也陸續推出多合一產品。

1)華為七合一系統集成了 MCU、電機。減速器、DC-DC、 OBC、PDU、BCU 七大部件,具有開發簡單、適配簡單、布置簡單、演進簡單等優勢。

相較於「三合一」,該產品體積減少 20%、重量減輕 15%。此外,華為 DriveOne 系統可實現 7dB 的超靜音,並具有 80%NEDC 效率,提升整車駕駛體驗。根據 NE 時代新能源,華為「三合一」電驅動總成已在長安 CS-GXNEV 和賽力斯 SF5 兩款車型中得到應用,但目前其七合一產品還沒有在整車中的應用案例。

2)比亞迪「海豚」八合一系統即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、電機、減速器八大部件;

3)上汽變速器&威邁斯的七合一系統集成電機、電控、減速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。

1.4. 總結:千億空間市場廣闊,技術變革推動天花板不斷打開

據前文所述,新能源 汽車 電驅動、電源系統圍繞「高效率區間、高功率密度」等核心性能,其技術迭代仍在演進,而且針對不同車企、不同車型大多需要「量身定製」。

截至 2022 年 4 月,國內電動車銷量結構成「紡錘形」——B 級和 A00 級車型銷量佔比較高。分車型來看電驅動技術,1)A/B 級及以上中高端車型通常因價格較高、可降本空間大,性能要求高,故對「三合一」乃至「六合一/七合一」等更青睞,扁線、碳化硅有 望率先在中高端車型進行滲透。2)A00/A0 級的低端車型對成本要求更高,故傾向於采 購分體式產品,部分也會採用成本低的「三合一」。即使對同一級別車型,不同車企及電動化平台均有各自技術架構,需要電驅動企業去配合設計,故當前定製化水平仍較高。

1)技術變革帶動需求結構變化:在電機技術方向上,扁線電機滲透率有望在未來5 年快速提升,我們假設 2025 年在電驅三合一市場的綜合滲透率將達到 87%;在單車配套電機數量上,雙電機目前仍主要應用於高端車型,我們假設 2025 年雙電機在電驅三合一市場綜合滲透率將達到 5%。在電控方向,由於碳化硅性能優勢較強,近年應用增長較快,考慮其降本速度,我們假設碳化硅電控滲透率穩步提升、2025 年在電驅三合一市場綜合滲透率達到 26%。

2)規模化帶動價格下降:電機方面,扁線電機廠家近年產能擴展迅猛,我們預計規模化將帶動價格快速下降,同時隨著扁線電機滲透率提升,與圓線電機價格差異持續縮小,經濟性更為突出;電控方面,碳化硅同樣持續降本。

3)集成化佔比提高:我們將電驅動&電源市場分為分布式、二合一、三合一(含少量「多合一」),我們假設「三合一」滲透率不斷提升、2025 年達到 59%(基本覆蓋 A 級及以上的車型)

行業參與者可分為「三大陣營」:整車廠自供體系、動力系統集成商、第三方電驅動供應商。

1)整車廠自供體系(in-house):出於供應鏈安全、成本控制等考慮,整車廠多設立子公司或合資公司自供電驅動、電源產品,代表公司有特斯拉、比亞迪旗下的弗迪動力、蔚來旗下的蔚然動力、長城旗下的蜂巢能源等。

2)動力系統集成商(Tier1):通常為海外 汽車 零部件巨頭,如聯合電子、日電產、博世、大陸、博格華納等,憑借深厚的技術、工藝等積淀拓展至新能源 汽車 領域,本身產品力強、產能規模大,且具備全球主流車企客戶資源。

3)第三方電驅動供應商:近年來快速崛起,獨立第三方根據業務側重點可以分為電控為主、電機為主的廠商,但是在集成化的趨勢下,企業通常會同時布局電機、電控、電源與「多合一」系統。根據公司業務結構差異,又可分為以下幾類:

1) 整車廠自製 VS 向第三方外采:

我們認為,未來 5-10 年仍將是自主品牌與新勢力車企崛起的機遇期。一方面由於新能源 汽車 更新換代速度要高於傳統燃油車,相比外資品牌,自主品牌的「包袱」更小,能夠更加快速地進行變革。另一方面,新能源 汽車 紮根本土,對消費者需求有更深刻的認知,可以敏銳捕捉到消費者需求變化並快速響應。

上述核心車企采購邏輯(自製 or 開放供應鏈)影響了第三方可觸及的市場空間。

對於前述的「中高端、中端、中低端」市場,車企通常有各自的采購偏好:

2021 年/2025 年第三方供應商總體銷量份額為 40%/60%。整車廠前期因新能車出貨量相對不大,部分車企選擇自製電驅動/電源系統,但後期隨新能源車年銷量過百萬輛、車型品類豐富等,對自製體系的成本控制能力、快速研發能力、產能等都提出較大挑戰。屆時,我們預計第三方憑借技術平台完備,以標准化促定製化開發,疊加定點車型銷量較大,規模效應強勁,在成本、開發速度、產能方面均具備更強競爭優勢。不同於燃油車,電池、電驅作為新能源 汽車 中最重要的板塊,如果全部外包給第三方供應商,那麼留給車企的參與環節將大幅減少,這將不斷降低產業壁壘,縮小盈利空間,因此從整車廠的經營戰略來考慮,部分車企未來仍會堅持「部分自供」。綜上,我們預計多數整車廠在性能要求苛刻的中高端平台(B 級及以上)部分採用自供體系、部分外供,中端、中低端市場的車型開放供應鏈給第三方。結合上一節不同品牌車的銷量佔比數據,我們測算 2021 年第三方供應商總體銷量份額約 39.96%,至 2025 年份額有望提升至 60.38%。

2) 第三方供應商競爭焦點(第三方 VS 第三方):

國內主流廠家在技術上和海外 Tier1 的差異在逐步縮小。海外 Tier1 在傳統車零部件研發生產上走在世界前列,但是近年來我國電驅動供應商在技術上不斷實現突破,與國外先進水平差距逐步縮小,核心性能基本與海外 Tier1 相差不大,在新技術路線的布局方面也處於同一起跑線甚至領先一步。

高壓化(基於碳化硅的電驅動產品):在電機方面,方正電機基於 800V 碳化硅平台的驅動電機目前已完成客戶項目定點,有望於 2022Q3 量產。在電控方面,日立為保時捷 Taycna 提供了基於 Si-IGBT 技術的 800V 的逆變器。在電驅動總成方面,匯川技術、臻驅 科技 、中車時代等都已推出了應用碳化硅的驅動集成產品,其中匯川的第四代動力總成已在小鵬 800V 高壓平台車型中實現量產。

扁線電機:方正電機、大洋電機、華域電動等生產的扁線電機均已得到應用,例如方正電機產品已量產配套蔚來 ET7,大洋電機已量產配套北汽 48V BSG。

⑨ 新能源汽車電機控制系統有哪些功能

電機控制器的作用就是控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸的裝置。

⑩ 新能源汽車電控系統的組成是什麼

【太平洋汽車網】新能源汽車電控系統由ECU等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。電控系統被稱為新能源汽車的大腦,作為三大核心技術之一,其主要還涵蓋了電機控制系統和電池管理系統。電控系統,一般是由主機廠來參與研發。

技術電池技術、電機驅動及其控制技術、能量管理技術以及電動汽車整車技術為電動汽車四大關鍵技術。電控系統用於控制電池、電機等組件,其功能包括:電池管理,發動機、電動機能量管理等。

電控系統由ECU等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。電控系統的材料成本佔比不高,但需要經過多次試驗才能掌握關鍵演算法,尤其是混合動力汽車涉及油、電混合的控制策略,技術壁壘較高。

電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,是電機驅動及控制系統的核心,主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。

電機驅動控制系統(包括驅動電機和電機控制器)是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,控制和驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。

一般來講,電機控制器的主要由如下幾部分組成:

1、電子控制模塊()包括硬體電路和相應的控制軟體。硬體電路主要包括微處理器及其最小系統、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀態的監測電路、各種硬體保護電路,以及與整車控制器、電池管理系統等外部控制單元數據交互的通信電路。控制軟體根據不同類型電機的特點實現相應的控制演算法。

2、驅動器(Driver)將微控制器對電機的控制信號轉換為驅動功率變換器的驅動信號,並實現功率信號和控制信號的隔離。

3、功率變換模塊(PowerConverter)對電機電流進行控制。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

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