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深度解析电动汽车电驱动系统的核心技术

时间:2024-03-05 18:22:00 来源:M6米乐官网登录 点击:1次

  下图汇总了电车动力单元的核心要素,其实电驱系统的技术和进化都是围绕着这几个方面展开的。

  在电驱最重要的“动力”属性上,目前大多数的电车都存在动力过剩现象,以36w+的特斯拉Model3P 为例,加速可以秒掉200w左右的性能油车,3w的宏光MiniEV起步提速甚至要比很多油车要直接。

  也就是说,电机动力在目前在多数电车上已经够用,传统油车的大马力溢价,在电车上已经变得不值钱。上图列出的高功率密度电机,给人的感觉就是电车马力跟白给似的...

  车企与其在现有绰绰有余的电机功率上,再花大成本研发新的动力品台,提高动力参数,倒不如把成本分摊到其他用户更能感知的地方。

  如扁平绕组线圈、端部换位提高槽满率、优化转子结构等方法提高磁满率,进一步提升电机功率和功率密度。

  近几年也慢慢变得多车型搭载直瀑式油冷电机,让电机冷却降温更高效,帮助功率输出连续不衰减。

  基于第1部分,电机动力对多数用户已经够用甚至过剩的前提,下图是某电机能效Map图,可以清楚看到,在多数日常使用转速区间内,电机的能效都是在90%以上的。

  而且目前多数新能源车型搭载的电机最佳能效在90%~95%,甚至部分高效电机达到了96%,此时想要在现有基础上继续提升电机能效,付出的成本将是倍数级增加,对于车企和用户都不那么太划算。

  于是提高电机控制单元中的主逆变器能效,成为提升整个电驱系统能效的新方向。

  碳化硅SiCMOSFET的优点有很多,体积小利于封装和集成、开关/导通响应快且损耗更小、耐压值高(是硅基的10倍)、导热率高利于散热,及更高的功率密度等。

  最重要的是使用SiC碳化硅模块的电机控制单元,相比IGBT模块方案,能轻松实现从电池到电机路径,约5%的效率提升,也就是能给整车省去约5%的能耗。

  相比车企多用5%续航所对应的电池成本,还徒增车重带来的负面影响,即便是当前成本相比IGBT更高的碳化硅模块,也是最好的选择!

  另外相比IGBT,碳化硅更耐高压的优势(千伏以上),更适用于后续更多新能源车型将要搭载的800v电气架构,不止用在主逆变器上,还能应用到高压充电桩、高压电池Pack、OBC充电机、DC-DC转换器上,将有更大的用武之地,能给整车能效和充电体验带来进一步提升!

  这里要特别表扬下国产品牌比亚迪,BYD是全球唯一实现碳化硅器件自研自产的车企!

  3、集成化大有可为,已是大势所趋,跨系统整合能力会是最核心的技术竞争力,用户价值更高!

  上面主要谈的是电驱系统单个零部件的升级和优化,电驱系统零部件的多合一大集成目前已是行业大势所趋!

  大大节省体积和减重、降低整体BOM成本、提高一体化装配效率、提高电驱系统整体功率密度等...

  对于用户的价值在于,小体积省去更多Layout空间,能得到更大的车内空间和前后备箱容积;减轻重量意味着相同电量能跑更长的续航能力;同时BOM降本也间接降低了用户的购买成本。

  15~17年的分体式三大件→18~20年三合一成为主流→21~现在的多合一大集成阶段。

  虽然多合一只是多系统零部件的组合集成,但跨部件、跨领域的系统集成,是非常考验技术和工程能力的,目前只有为数不多有积淀的大厂能够做到。

  相比于电机功率提升和能效优化,多合一大集成的所带来的综合收益会越来越明显,是当之无愧的新能源汽车电驱系统最重要的核心技术之一。

  前言 电动汽车(EV)与传统内燃机汽车(ICEV)虽然有着完全不同的动力总成部件,但从Powertrain(动力系统)架构上来看依然可大致分为储能单元和驱动单元两部分。EV采用动力电池系统取代了油箱来储能,因此增加了电池管理系统(BMS)。同时EV采用了电机取代内燃机来驱动车辆,因此电机控制器(MCU)代替了发动机控制单元(ECU)。那么为什么EV还需要比ICEV多增加一个整车控制器VCU(Vehicle Control Unit )呢?因此本文主要讨论一下VCU在电动汽车中的作用。 整车控制器(vehicle control unit,VCU)即动力总成控制器,是新能源汽车的核心控制部件,它一定要有高可靠性以及良好的容错性、电

  中的作用 /

  电机控制器,作为电动汽车的核心部件之一,是汽车动力性能的决定性因素。它从整车控制器获得整车的需求,从动力电池包获得电能,经过自身逆变器的调制,获得控制电机需要的电流和电压,提供给电动机,使得电机的转速和转矩满足整车的要求 电机控制器是连接电机与电池的神经中枢,用来调校整车各项性能,足够智能的电控不仅能保障车辆的基本安全及精准操控,还能让电池和电机发挥出充足的实力 一.组成 电机控制器分为低压、高压两部分,低压部分包括输入/输出接口电路、控制主板、运算器、存储器、传感器等;高压部分包括IGBT模块、驱动主板、超级电容、放电电阻、直流高压插接器、UVW插接器等 电机控制器壳体内有水道,壳体外有进、出水管接头。散热器下方的出

  电驱动系统在驱动新能源汽车行驶过程中,将电池包的电能转化成电机转动的动能。能量在转化过程中,损失的能量以热能的形式反映出来。车用电机和控制器的工作时候的温度变化范围大,运行环境苛刻。内部元器件过温会导致电驱动系统违背整体的热安全目标,甚至降低系统寿命。如果不对电驱动系统做合适的保护,控制器有可能由于内部器件烧坏而失效,电机也有一定的可能发生不可逆退磁。 合适的热保护是指在恶劣条件下,控制器一旦监测到某个位置的温度超过限值,就采取功率/扭矩降额措施。所以热保护问题就转化成至少在有热风险的环境下要实时获取关键位置温度。 1 温度的获取一般有以下两种方法 通过温度传感器直接采样获得,这种方法的优点是软件逻辑简单,无需建模标定;而缺点是布置多个

  解析 /

  效率测试

  的发展概况及趋势分析

  可靠性试验方法

  直播回放: 与英飞凌一同革新您的电动汽车温控系统:集成热管理系统(低压侧)

  有奖征文:邀一线汽车VCU/MCU开发工程师,分享开发经验、难题、成长之路等

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