電機驅(qū)動的案例
國產(chǎn)電機驅(qū)動芯片助力智能門鎖電機驅(qū)動領(lǐng)域
電機驅(qū)動芯片是控制門鎖電機運轉(zhuǎn)的核心技術(shù)，它能精確控制門鎖的開鎖和關(guān)鎖操作；智能門鎖中運用驅(qū)動芯片可實現(xiàn)多種開鎖方式，如密碼、指紋、手機APP等，極大地提升了門鎖的便捷性和靈活性；由工采網(wǎng)代理的電機驅(qū)動芯片 - SS8837T此款芯片滿足了低電壓，大電流，低功耗，過流保護等特點，非常適合智能鎖產(chǎn)品中的應(yīng)用。
智能門鎖是現(xiàn)代家庭安全的重要組成部分，一般由鎖體、電路板、馬達(dá)、顯示屏、鎖芯、傳感控制器等組成；而電機驅(qū)動芯片負(fù)責(zé)驅(qū)動鎖舌的伸縮，通過精確控制電機的旋轉(zhuǎn)方向和速度，能夠確保鎖舌的快速、平穩(wěn)伸出和縮回，從而提高智能鎖的穩(wěn)定性和可靠性；實現(xiàn)門鎖的開關(guān)功能。
SS8837T是用于驅(qū)動一個直流電機或其他設(shè)備（如螺線管）以下典型應(yīng)用電路可用于配置 SS8837T芯片上電時，VCC 的不能滯后于 VM 上電；掉電時，VM 不能滯后于 VCC 掉電。如果電源電壓在 1.8 和 12V 之間，則建議把 VCC 和 VM 連接在一起。
VM 供電電壓沒有任何欠壓鎖定保護 (UVLO)，因此只要 VCC > 1.8，內(nèi)部設(shè)備邏輯將保持活動狀態(tài)。這意味著 VM 引腳電壓可能會降至 0V，但是，在 VM 電壓較低時，可能無法充分驅(qū)動負(fù)載。
SS8837T是一款H橋驅(qū)動器，可以驅(qū)動一個直流電機或其他設(shè)備（如螺線管）；能夠提供高達(dá)1.8A的輸出電流；它運行在0 至 12V之間的電機電源電壓，以及1.8V 至 12V范圍內(nèi)的器件電源電壓上。采用DFN2x2-8L封裝；使用PWM輸入接口（也稱為 IN/IN 接口）進(jìn)行控制；每個輸出由相應(yīng)的輸入引腳控制。
其導(dǎo)通電阻：高側(cè) + 低側(cè) (HS+LS)0.26Ω；輸出由N溝道功率MOSFET組成的H橋電路，以驅(qū)動電機繞組；內(nèi)部電荷泵生成所需的柵極驅(qū)動電壓。
展開 輪轂電機驅(qū)動技術(shù)
3 輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)在電動汽車上的應(yīng)用
3.1 電動汽車的輪轂電機驅(qū)動方案
電動汽車的驅(qū)動方案主要有傳統(tǒng)的集中電機驅(qū)動以及輪轂電機驅(qū)動兩種方式，其中傳統(tǒng)的集中電機驅(qū)動方式主要以內(nèi)燃?xì)馄嚍榛A(chǔ)，采用集中電機驅(qū)動系統(tǒng)替代原有的內(nèi)燃機和變速器之間的連接，但是傳統(tǒng)的集中電機驅(qū)動僅僅是對相關(guān)零部件以及系統(tǒng)進(jìn)行替換，對車身的空間以及結(jié)構(gòu)等沒有進(jìn)行改變，集中電機驅(qū)動是將內(nèi)燃機汽車改造成純電汽車最快速且簡便的方式，但是其只適合小批量生產(chǎn)且適合于控制成本的基礎(chǔ)上進(jìn)行更新的一種模式。輪轂電機驅(qū)動是將電機設(shè)計安裝在車輪的輪轂之中，大大簡化了車身空間，簡化了很多傳統(tǒng)集中式電機驅(qū)動的機械動力裝置，提升了車身的利用空間。
3.2 輪轂電機的結(jié)構(gòu)和技術(shù)參數(shù)
純電動汽車采用輪轂電機是將動力、傳動以及控制裝置都集中在輪轂中，將車輛的機械部分大大簡化，輪轂電機的結(jié)構(gòu)主要由定子、微型逆變器、線圈、轉(zhuǎn)子以及車輪軸承等組成，如圖2為輪轂電電機的總體結(jié)構(gòu)。
展開 實例研究：新能源汽車電機驅(qū)動技術(shù)（轉(zhuǎn)自旺材電機與電控）
但是，發(fā)動機驅(qū)動汽車比電機驅(qū)動汽車在綜合指標(biāo)上已經(jīng)領(lǐng)搖搖領(lǐng)先。電機驅(qū)動汽車要替代發(fā)動機驅(qū)動汽車，也有一段漫長的路要走，于是工程師提出電機驅(qū)動輔助發(fā)動機驅(qū)動技術(shù)。該技術(shù)就是目前業(yè)界提出的混動技術(shù)。按電機驅(qū)動輔助程度，有弱（10%）、中（30%）、強（50%）三種模式。
1）混合驅(qū)動的基本特點
混合驅(qū)動汽車一般是指內(nèi)燃機車驅(qū)動，再加上電機驅(qū)動的汽車。傳統(tǒng)汽車的發(fā)電機發(fā)電供輔助總成用的，不給驅(qū)動電機供電。混合驅(qū)動汽車的驅(qū)動電機用的電機，一般來源車載動力電池。車載動力電池的電能來源基本途徑，一是用供電公司的電進(jìn)行充電，二是車載發(fā)電機發(fā)的電。目前車載發(fā)電機發(fā)電模式有兩種，一是發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，二是電化學(xué)發(fā)電（比如氫燃料電池）。
混合驅(qū)動的難點是如何“混”？于是出現(xiàn)了串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)、插電式、電電混合的一大堆的名詞。
（1）串聯(lián)式動力
串聯(lián)式動力由發(fā)動機、發(fā)電機和電動機三部分動力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成SHEV動力單元系統(tǒng)，發(fā)動機驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電，電能通過控制器輸送到電池或電動機，由電動機通過變速機構(gòu)驅(qū)動汽車。串聯(lián)式動力原理見圖（11）。
圖11 串聯(lián)式動力原理
從圖11可以看出，串聯(lián)式是電機單一驅(qū)動車輪，車載充電機給動力電池組充電，發(fā)動機基本功是驅(qū)動發(fā)動機。其設(shè)計思路：
(a)小負(fù)荷時由電池驅(qū)動電動機驅(qū)動車輪,比如當(dāng)電動車處于低速、滑行、怠速的工況時，則由電池組驅(qū)動電動機；
(b)大負(fù)荷時由發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電驅(qū)動電動機。比如當(dāng)車輛處于啟動、加速、爬坡工況時，發(fā)動機、電動機組和電池組共同向電動機提供電能；
(c)當(dāng)電池組缺電時則由（發(fā)動機-發(fā)電機組）向電池組充電。
展開 新應(yīng)用：無刷云臺電機驅(qū)動應(yīng)用中的電機驅(qū)動芯片
由工采網(wǎng)代理的SS6343M是一款針對三軸手持云臺相機-三軸無刷云臺-無人機云臺推出的三相直流無刷電機驅(qū)動芯片；該芯片具有輸出電流大、導(dǎo)通內(nèi)阻低、輸入內(nèi)壓高、超小型封裝、性能卓越，芯片性價比高等優(yōu)勢；其軟硬件完全可PIN TO PIN兼容替代MP6543。
云臺無刷電機是一種結(jié)合了云臺機械結(jié)構(gòu)和無刷電機驅(qū)動技術(shù)的設(shè)備。它的工作原理與普通的無刷電機差不多，但是加入了機械結(jié)構(gòu)，可用于平穩(wěn)地承載和回轉(zhuǎn)相機、望遠(yuǎn)鏡等設(shè)備，實現(xiàn)穩(wěn)定拍攝和觀測。
云臺無刷電機的軸承通常采用滑動軸承或者球軸承，用以支撐設(shè)備，實現(xiàn)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。同時，云臺無刷電機還可以通過控制器的編碼器進(jìn)行位置和姿態(tài)的控制。如果需要更加穩(wěn)定的操作，還可以加裝陀螺儀。
無刷電機的工作原理是基于電磁感應(yīng)原理和電子技術(shù)，即通過定子的磁極交替產(chǎn)生磁場來驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通常，無刷電機有三個定子和一個轉(zhuǎn)子，每個定子上有若干個線圈，線圈的相鄰兩極各有一個磁鐵。
無刷電機和云臺無刷電機都是一種高效、低噪音、低故障率的電機，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、航空、醫(yī)療等領(lǐng)域。無刷電機的工作原理是通過定子的磁極交替產(chǎn)生磁場來驅(qū)動轉(zhuǎn)子，而云臺無刷電機是將無刷電機與機械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實現(xiàn)平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)。
直流無刷電機驅(qū)動芯片 - SS6343M，是一種三相無刷直流電機驅(qū)動器。其工作電壓范圍：3V～16V；導(dǎo)通電阻僅為140mR；提供24管腳的3mmx4mm QFN封裝，帶外露散熱盤；芯片集成了三個半橋，包括六個N溝道功率 MOSFET，以及前置驅(qū)動器、柵極驅(qū)動電源；為每個?-H電橋提供使能和PWM輸入。
SS6343M能夠持續(xù)提供2A的驅(qū)動電流（取決于溫度和PCB條件），電流保護閾值峰值可達(dá)7A。
展開 
電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)EMC設(shè)計及測試研究
引言
電機驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車的動力來源及將電能轉(zhuǎn)換為機械能的關(guān)鍵設(shè)備，在電力轉(zhuǎn)換的過程中會產(chǎn)生大量的傳導(dǎo)及輻射騷擾信號，是電動汽車EMC問題的主要零部件之一。
由于監(jiān)管機構(gòu)的強制要求及各車廠出于提高自身競爭力的考慮，目前設(shè)計人員已對電動汽車的EMC問題做了較多的研究，相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)也日益為人們所熟知。
其中GB/T18655—2018《車輛、船和內(nèi)燃機無線電騷擾特性用于保護車載接收機的限值和測量方法》是零部件廠商應(yīng)用最為廣泛的EMC標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)在新修訂的內(nèi)容中增加了對高低壓部件的適用性部分，包括高低壓耦合的測量方法及高壓部分的限值等，并在附錄I高壓部件的示例中提到帶電機的逆變器。
但該標(biāo)準(zhǔn)未限定測試中電機及控制器應(yīng)處于的工作狀態(tài)，根據(jù)文獻(xiàn)的研究，不同工作狀態(tài)下電機驅(qū)動系統(tǒng)的傳導(dǎo)及發(fā)射騷擾性能在不同頻段有不同的表現(xiàn)。除此之外，工業(yè)與信息化部在2018年推出了針對性適用于電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)GB/T36282—2018《電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)電磁兼容性要求和試驗方法》，此標(biāo)準(zhǔn)從整車應(yīng)用的角度出發(fā)，對電機驅(qū)動系統(tǒng)的輻射騷擾限值、輻射抗擾及傳導(dǎo)抗擾、靜電放電抗擾都做了全面的要求，是電機驅(qū)動系統(tǒng)較為全面的EMC標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)還對測試時電機驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)處于的工作狀態(tài)做了明確要求，得到了認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。
EMC測試往往是電機驅(qū)動系統(tǒng)測試的后期環(huán)節(jié)，同時也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，若EMC測試的效果不理想，可能導(dǎo)致開發(fā)過程較多的重復(fù)，同時由于EMC測試資源緊張，其測試費用也十分高昂，廠家一般都難以預(yù)留充足的EMC測試整改時間。因而，在設(shè)計階段對影響EMC性能的關(guān)鍵因素做較為充分的考慮，在方案設(shè)計中對可能存在的EMC問題進(jìn)行設(shè)計消除，是設(shè)計工程師必須考慮的內(nèi)容。
展開 電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)EMC設(shè)計及測試研究
引 言
電機驅(qū)動系統(tǒng)作為電動汽車的動力來源及將電能轉(zhuǎn)換為機械能的關(guān)鍵設(shè)備，在電力轉(zhuǎn)換的過程中會產(chǎn)生大量的傳導(dǎo)及輻射騷擾信號，是電動汽車EMC問題的主要零部件之一。
由于監(jiān)管機構(gòu)的強制要求及各車廠出于提高自身競爭力的考慮，目前設(shè)計人員已對電動汽車的EMC問題做了較多的研究，相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)也日益為人們所熟知。
其中GB/T18655—2018《車輛、船和內(nèi)燃機無線電騷擾特性用于保護車載接收機的限值和測量方法》是零部件廠商應(yīng)用最為廣泛的EMC標(biāo)準(zhǔn)之一，該標(biāo)準(zhǔn)在新修訂的內(nèi)容中增加了對高低壓部件的適用性部分，包括高低壓耦合的測量方法及高壓部分的限值等，并在附錄I高壓部件的示例中提到帶電機的逆變器。
但該標(biāo)準(zhǔn)未限定測試中電機及控制器應(yīng)處于的工作狀態(tài)，根據(jù)文獻(xiàn)的研究，不同工作狀態(tài)下電機驅(qū)動系統(tǒng)的傳導(dǎo)及發(fā)射騷擾性能在不同頻段有不同的表現(xiàn)。除此之外，工業(yè)與信息化部在2018年推出了針對性適用于電動汽車用電機驅(qū)動系統(tǒng)的EMC標(biāo)準(zhǔn)GB/T36282—2018《電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)電磁兼容性要求和試驗方法》，此標(biāo)準(zhǔn)從整車應(yīng)用的角度出發(fā)，對電機驅(qū)動系統(tǒng)的輻射騷擾限值、輻射抗擾及傳導(dǎo)抗擾、靜電放電抗擾都做了全面的要求，是電機驅(qū)動系統(tǒng)較為全面的EMC標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)還對測試時電機驅(qū)動系統(tǒng)應(yīng)處于的工作狀態(tài)做了明確要求，得到了認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。
EMC測試往往是電機驅(qū)動系統(tǒng)測試的后期環(huán)節(jié)，同時也是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，若EMC測試的效果不理想，可能導(dǎo)致開發(fā)過程較多的重復(fù)，同時由于EMC測試資源緊張，其測試費用也十分高昂，廠家一般都難以預(yù)留充足的EMC測試整改時間。因而，在設(shè)計階段對影響EMC性能的關(guān)鍵因素做較為充分的考慮，在方案設(shè)計中對可能存在的EMC問題進(jìn)行設(shè)計消除，是設(shè)計工程師必須考慮的內(nèi)容。
展開 深度解讀混合動力汽車雙電機驅(qū)動系統(tǒng)
本文以混合動力雙電機系統(tǒng)構(gòu)型為切入點，對本田i-MMD系統(tǒng)和榮威 EDU系統(tǒng)進(jìn)行了方案描述，重點分析了雙電機系統(tǒng)的工作模式及控制原理，同時對雙電機系統(tǒng)起步控制和換擋協(xié)調(diào)控制過程進(jìn)行了說明。
1. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)構(gòu)型
本田雅閣i-MMD（Intelligent Multi-Mode Drive）系統(tǒng)技術(shù)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示，其動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括2.0 L發(fā)動機、驅(qū)動電機、發(fā)電機、離合器以及傳動機構(gòu)等。其中，驅(qū)動電機、發(fā)電機以及離合器集成形成了電動耦合 e-CVT，取代了傳統(tǒng)的變速箱，發(fā)電機始終與發(fā)動機相連，主要用于發(fā)電，驅(qū)動電機與驅(qū)動車輪相連，主要用于驅(qū)動車輛行駛，在制動的時候，電機可以回收能量對電池進(jìn)行充電。
圖一
雅閣混合動力汽車搭載了 i-MMD 雙電機系統(tǒng)，整車動力來源采用了以驅(qū)動電機為主，發(fā)動機為輔的設(shè)計，可以實現(xiàn)純電動、混合動力以及發(fā)動機直驅(qū)的模式功能。純電動模式下利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；混動模式下發(fā)動機啟動通過發(fā)電機給驅(qū)動電機充電，再讓驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；發(fā)動機直驅(qū)模式下離合器閉合，發(fā)動機作為動力源與傳動系相連驅(qū)動車輪。通過三種模式有效切換，使得車輛表現(xiàn)出了更為出色的動力與節(jié)油優(yōu)勢。
2. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)工作模式
（1）純電動模式驅(qū)動
在純電動模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖2中所示的箭頭方向。在這種模式下，發(fā)動機不工作，動力分離裝置離合器斷開，驅(qū)動車輛行駛的能量直接來源于動力電池，動力電池儲存的電能經(jīng)由逆變器提供給驅(qū)動電機，驅(qū)動電機驅(qū)動車輛前進(jìn)或者后退。在車輛制動時，所產(chǎn)生的能量將被回收充入動力電池內(nèi)進(jìn)行儲存。
圖2
（2）混合動力模式驅(qū)動
在混合動力模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖3中所示的箭頭方向。
展開 深度解讀混合動力汽車雙電機驅(qū)動系統(tǒng)
本文以混合動力雙電機系統(tǒng)構(gòu)型為切入點，對本田i-MMD系統(tǒng)和榮威 EDU系統(tǒng)進(jìn)行了方案描述，重點分析了雙電機系統(tǒng)的工作模式及控制原理，同時對雙電機系統(tǒng)起步控制和換擋協(xié)調(diào)控制過程進(jìn)行了說明。
1. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)構(gòu)型
本田雅閣i-MMD（Intelligent Multi-Mode Drive）系統(tǒng)技術(shù)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示，其動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括2.0 L發(fā)動機、驅(qū)動電機、發(fā)電機、離合器以及傳動機構(gòu)等。其中，驅(qū)動電機、發(fā)電機以及離合器集成形成了電動耦合 e-CVT，取代了傳統(tǒng)的變速箱，發(fā)電機始終與發(fā)動機相連，主要用于發(fā)電，驅(qū)動電機與驅(qū)動車輪相連，主要用于驅(qū)動車輛行駛，在制動的時候，電機可以回收能量對電池進(jìn)行充電。
圖一
雅閣混合動力汽車搭載了 i-MMD 雙電機系統(tǒng)，整車動力來源采用了以驅(qū)動電機為主，發(fā)動機為輔的設(shè)計，可以實現(xiàn)純電動、混合動力以及發(fā)動機直驅(qū)的模式功能。純電動模式下利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；混動模式下發(fā)動機啟動通過發(fā)電機給驅(qū)動電機充電，再讓驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；發(fā)動機直驅(qū)模式下離合器閉合，發(fā)動機作為動力源與傳動系相連驅(qū)動車輪。通過三種模式有效切換，使得車輛表現(xiàn)出了更為出色的動力與節(jié)油優(yōu)勢。
2. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)工作模式
（1）純電動模式驅(qū)動
在純電動模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖2中所示的箭頭方向。在這種模式下，發(fā)動機不工作，動力分離裝置離合器斷開，驅(qū)動車輛行駛的能量直接來源于動力電池，動力電池儲存的電能經(jīng)由逆變器提供給驅(qū)動電機，驅(qū)動電機驅(qū)動車輛前進(jìn)或者后退。在車輛制動時，所產(chǎn)生的能量將被回收充入動力電池內(nèi)進(jìn)行儲存。
圖2
（2）混合動力模式驅(qū)動
在混合動力模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖3中所示的箭頭方向。
展開 深度解讀混合動力汽車雙電機驅(qū)動系統(tǒng)
在這種模式下，動力系統(tǒng)控制離合器C1斷開，C2閉合，動力電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機驅(qū)動車輪，車輛的驅(qū)動來源僅由驅(qū)動電機提供，經(jīng)傳動機構(gòu)輸出給驅(qū)動車輪，具有較強的驅(qū)動響應(yīng)能力。此時車輛處于行駛狀態(tài)中，發(fā)動機不工作，發(fā)電機不工作，利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輛。
圖6
（2）串聯(lián)模式驅(qū)動
串聯(lián)模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖7中所示的箭頭能方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制離合器C1斷開，C2閉合，動力電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機驅(qū)動車輪，發(fā)動機可以實現(xiàn)對動力電池充電，可根據(jù)驅(qū)動電機消耗及SOC平衡功率需求確定串聯(lián)發(fā)電需求功率，在發(fā)動機、發(fā)電機運行范圍內(nèi)選擇發(fā)電效率在最優(yōu)經(jīng)濟區(qū)域。此時車輛處于行駛狀態(tài)，發(fā)動機工作，發(fā)電機給電池進(jìn)行充電，利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輛。
圖7
（3）并聯(lián)模式驅(qū)動
并聯(lián)模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖8中所示的箭頭方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制C1閉合，C2閉合，發(fā)動機一方面對電池充電，一方面和驅(qū)動電機分別輸出扭矩驅(qū)動車輪。驅(qū)動電機提供主要動力，不足部分由發(fā)動機和發(fā)電機補充，3個動力源可以同時驅(qū)動車輪，整車有更大的扭矩輸出，表現(xiàn)出更好的加速性能。此時車輛處于行駛狀態(tài)，發(fā)動機工作，發(fā)電機工作，驅(qū)動電機驅(qū)動，3個動力源同時驅(qū)動車輛。
圖8
（4）模式切換控制
從整車的經(jīng)濟性和動力性方面而言，采用EDU雙電機系統(tǒng)，可以基于雙離合器C1及C2，控制協(xié)調(diào)各子系統(tǒng)，適時選擇相應(yīng)的驅(qū)動電機、發(fā)電機及發(fā)動機動力源輸入，最終實現(xiàn)純電動、串聯(lián)、并聯(lián)和能量回收等模式功能的切換。
展開 深度解讀丨混合動力汽車雙電機驅(qū)動系統(tǒng)
（1）純電動模式驅(qū)動
純電動模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖6中所示的箭頭方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制離合器C1斷開，C2閉合，動力電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機驅(qū)動車輪，車輛的驅(qū)動來源僅由驅(qū)動電機提供，經(jīng)傳動機構(gòu)輸出給驅(qū)動車輪，具有較強的驅(qū)動響應(yīng)能力。此時車輛處于行駛狀態(tài)中，發(fā)動機不工作，發(fā)電機不工作，利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輛。
圖6
（2）串聯(lián)模式驅(qū)動
串聯(lián)模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖7中所示的箭頭能方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制離合器C1斷開，C2閉合，動力電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機驅(qū)動車輪，發(fā)動機可以實現(xiàn)對動力電池充電，可根據(jù)驅(qū)動電機消耗及SOC平衡功率需求確定串聯(lián)發(fā)電需求功率，在發(fā)動機、發(fā)電機運行范圍內(nèi)選擇發(fā)電效率在最優(yōu)經(jīng)濟區(qū)域。此時車輛處于行駛狀態(tài)，發(fā)動機工作，發(fā)電機給電池進(jìn)行充電，利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輛。
圖7
（3）并聯(lián)模式驅(qū)動
并聯(lián)模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖8中所示的箭頭方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制C1閉合，C2閉合，發(fā)動機一方面對電池充電，一方面和驅(qū)動電機分別輸出扭矩驅(qū)動車輪。驅(qū)動電機提供主要動力，不足部分由發(fā)動機和發(fā)電機補充，3個動力源可以同時驅(qū)動車輪，整車有更大的扭矩輸出，表現(xiàn)出更好的加速性能。此時車輛處于行駛狀態(tài)，發(fā)動機工作，發(fā)電機工作，驅(qū)動電機驅(qū)動，3個動力源同時驅(qū)動車輛。
展開 深度解讀混合動力汽車雙電機驅(qū)動系統(tǒng)
本文以混合動力雙電機系統(tǒng)構(gòu)型為切入點，對本田i-MMD系統(tǒng)和榮威 EDU系統(tǒng)進(jìn)行了方案描述，重點分析了雙電機系統(tǒng)的工作模式及控制原理，同時對雙電機系統(tǒng)起步控制和換擋協(xié)調(diào)控制過程進(jìn)行了說明。
1. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)構(gòu)型
本田雅閣i-MMD（Intelligent Multi-Mode Drive）系統(tǒng)技術(shù)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示，其動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括2.0 L發(fā)動機、驅(qū)動電機、發(fā)電機、離合器以及傳動機構(gòu)等。其中，驅(qū)動電機、發(fā)電機以及離合器集成形成了電動耦合 e-CVT，取代了傳統(tǒng)的變速箱，發(fā)電機始終與發(fā)動機相連，主要用于發(fā)電，驅(qū)動電機與驅(qū)動車輪相連，主要用于驅(qū)動車輛行駛，在制動的時候，電機可以回收能量對電池進(jìn)行充電。
圖一
雅閣混合動力汽車搭載了 i-MMD 雙電機系統(tǒng)，整車動力來源采用了以驅(qū)動電機為主，發(fā)動機為輔的設(shè)計，可以實現(xiàn)純電動、混合動力以及發(fā)動機直驅(qū)的模式功能。純電動模式下利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；混動模式下發(fā)動機啟動通過發(fā)電機給驅(qū)動電機充電，再讓驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；發(fā)動機直驅(qū)模式下離合器閉合，發(fā)動機作為動力源與傳動系相連驅(qū)動車輪。通過三種模式有效切換，使得車輛表現(xiàn)出了更為出色的動力與節(jié)油優(yōu)勢。
2. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)工作模式
（1）純電動模式驅(qū)動
在純電動模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖2中所示的箭頭方向。在這種模式下，發(fā)動機不工作，動力分離裝置離合器斷開，驅(qū)動車輛行駛的能量直接來源于動力電池，動力電池儲存的電能經(jīng)由逆變器提供給驅(qū)動電機，驅(qū)動電機驅(qū)動車輛前進(jìn)或者后退。在車輛制動時，所產(chǎn)生的能量將被回收充入動力電池內(nèi)進(jìn)行儲存。
圖2
（2）混合動力模式驅(qū)動
在混合動力模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖3中所示的箭頭方向。
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對輸入進(jìn)行脈寬調(diào)制來控制電機轉(zhuǎn)速的刷式直流電機驅(qū)動器-SS6548D
刷式直流電機驅(qū)動器由定子、轉(zhuǎn)子和電刷三部分組成。定子產(chǎn)生固定磁場，轉(zhuǎn)子攜帶電流在磁場中受力旋轉(zhuǎn)，電刷則負(fù)責(zé)將直流電源引入轉(zhuǎn)子繞組，實現(xiàn)電流換向。當(dāng)電流通過轉(zhuǎn)子繞組時，會在磁場中受到安培力的作用，從而驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。
刷式直流電機驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)相對簡單，但具有較高的效率和可靠性。其中，電刷是實現(xiàn)電流換向的關(guān)鍵部件，通常由碳材料制成，具有良好的導(dǎo)電性和耐磨性。此外，直流有刷電機還具有啟動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣等優(yōu)點，使其在各種應(yīng)用場合中具有廣泛的適用性。
在刷式直流電機驅(qū)動器運行過程中，電流需要不斷換向以保持轉(zhuǎn)子的連續(xù)旋轉(zhuǎn)。這一過程是通過電刷與換向器的配合來實現(xiàn)的。換向器通常由多個銅片組成，與轉(zhuǎn)子繞組相連。當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)到一定位置時，電刷會接觸到下一個銅片，從而實現(xiàn)電流的換向。這種設(shè)計使得直流有刷電機能夠平穩(wěn)、高效地運行。
工采電子代理的SS6548D是一款刷式直流電機驅(qū)動器，專為工業(yè)及消費電子設(shè)計的40V/16?A大電流直流有刷電機驅(qū)動芯片，采用帶散熱盤的DFN5*5封裝，支持40V電壓應(yīng)用，內(nèi)置電流調(diào)節(jié)將電機電流限制到預(yù)定較大值，H橋由兩路邏輯輸入控制, 內(nèi)置低導(dǎo)通內(nèi)阻的P+N溝道MOSFET；適用于健身器材，智能化辦公，智能家具，按摩椅，工業(yè)設(shè)備及其它機電一體化電機。
能夠在寬電壓范圍（6.5?V?~?40?V）內(nèi)提供持續(xù)8?A、峰值16?A的電流輸出，并通過低導(dǎo)通電阻（典型 45?mΩ）實現(xiàn)高效能驅(qū)動,支持PWM調(diào)速（0-50kHz）和低功耗休眠模式（待機電流僅1μA）適用于對功率密度和系統(tǒng)可靠性要求較高的場合。
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圖5
榮威 e550 搭載了 EDU 雙電機系統(tǒng)，采用全時全混三核驅(qū)動技術(shù)，通過開發(fā)雙電機扭矩協(xié)調(diào)混聯(lián)式的插電式功能，使其擁有了多種混合動力行駛模式，同時系統(tǒng)會自動根據(jù)行駛狀態(tài)判斷，選擇相應(yīng)的動力源輸出，最終使得整車達(dá)到了低油耗和強動力的綜合表現(xiàn)。
（1）純電動模式驅(qū)動
純電動模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖6中所示的箭頭方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制離合器C1斷開，C2閉合，動力電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機驅(qū)動車輪，車輛的驅(qū)動來源僅由驅(qū)動電機提供，經(jīng)傳動機構(gòu)輸出給驅(qū)動車輪，具有較強的驅(qū)動響應(yīng)能力。此時車輛處于行駛狀態(tài)中，發(fā)動機不工作，發(fā)電機不工作，利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輛。
圖6
（2）串聯(lián)模式驅(qū)動
串聯(lián)模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖7中所示的箭頭能方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制離合器C1斷開，C2閉合，動力電池給驅(qū)動電機供電，驅(qū)動電機驅(qū)動車輪，發(fā)動機可以實現(xiàn)對動力電池充電，可根據(jù)驅(qū)動電機消耗及SOC平衡功率需求確定串聯(lián)發(fā)電需求功率，在發(fā)動機、發(fā)電機運行范圍內(nèi)選擇發(fā)電效率在最優(yōu)經(jīng)濟區(qū)域。此時車輛處于行駛狀態(tài)，發(fā)動機工作，發(fā)電機給電池進(jìn)行充電，利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輛。
圖7
（3）并聯(lián)模式驅(qū)動
并聯(lián)模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖8中所示的箭頭方向。在這種模式下，動力系統(tǒng)控制C1閉合，C2閉合，發(fā)動機一方面對電池充電，一方面和驅(qū)動電機分別輸出扭矩驅(qū)動車輪。驅(qū)動電機提供主要動力，不足部分由發(fā)動機和發(fā)電機補充，3個動力源可以同時驅(qū)動車輪，整車有更大的扭矩輸出，表現(xiàn)出更好的加速性能。
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本文以混合動力雙電機系統(tǒng)構(gòu)型為切入點，對本田i-MMD系統(tǒng)和榮威 EDU系統(tǒng)進(jìn)行了方案描述，重點分析了雙電機系統(tǒng)的工作模式及控制原理，同時對雙電機系統(tǒng)起步控制和換擋協(xié)調(diào)控制過程進(jìn)行了說明。
1. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)構(gòu)型
本田雅閣i-MMD（Intelligent Multi-Mode Drive）系統(tǒng)技術(shù)方案結(jié)構(gòu)如圖1所示，其動力驅(qū)動系統(tǒng)主要包括2.0 L發(fā)動機、驅(qū)動電機、發(fā)電機、離合器以及傳動機構(gòu)等。其中，驅(qū)動電機、發(fā)電機以及離合器集成形成了電動耦合 e-CVT，取代了傳統(tǒng)的變速箱，發(fā)電機始終與發(fā)動機相連，主要用于發(fā)電，驅(qū)動電機與驅(qū)動車輪相連，主要用于驅(qū)動車輛行駛，在制動的時候，電機可以回收能量對電池進(jìn)行充電。
圖一
雅閣混合動力汽車搭載了 i-MMD 雙電機系統(tǒng)，整車動力來源采用了以驅(qū)動電機為主，發(fā)動機為輔的設(shè)計，可以實現(xiàn)純電動、混合動力以及發(fā)動機直驅(qū)的模式功能。純電動模式下利用驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；混動模式下發(fā)動機啟動通過發(fā)電機給驅(qū)動電機充電，再讓驅(qū)動電機驅(qū)動車輪；發(fā)動機直驅(qū)模式下離合器閉合，發(fā)動機作為動力源與傳動系相連驅(qū)動車輪。通過三種模式有效切換，使得車輛表現(xiàn)出了更為出色的動力與節(jié)油優(yōu)勢。
2. 本田i-MMD雙電機系統(tǒng)工作模式
（1）純電動模式驅(qū)動
在純電動模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖2中所示的箭頭方向。在這種模式下，發(fā)動機不工作，動力分離裝置離合器斷開，驅(qū)動車輛行駛的能量直接來源于動力電池，動力電池儲存的電能經(jīng)由逆變器提供給驅(qū)動電機，驅(qū)動電機驅(qū)動車輛前進(jìn)或者后退。在車輛制動時，所產(chǎn)生的能量將被回收充入動力電池內(nèi)進(jìn)行儲存。
圖2
（2）混合動力模式驅(qū)動
在混合動力模式下，動力系統(tǒng)能量傳遞如圖3中所示的箭頭方向。
展開 技術(shù)聚焦前沿：雙電機驅(qū)動與材料變革，解碼電機產(chǎn)業(yè)新動能
在新能源汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展的浪潮中，電機技術(shù)正成為決定行業(yè)競爭力的關(guān)鍵所在。雙電機驅(qū)動技術(shù)憑借高效節(jié)能、動力持續(xù)等優(yōu)勢，重塑車輛性能邊界，從奔馳、比亞迪到特斯拉，頭部車企紛紛布局；而電機原材料領(lǐng)域同樣暗流涌動，鐵芯、磁鋼、漆包線等材料的革新，正突破強度、成本與性能的多重瓶頸。技術(shù)迭代如何改寫產(chǎn)業(yè)格局？材料創(chuàng)新又將如何賦能電機未來？本文聚焦雙電機驅(qū)動與原材料兩大賽道，深度解析行業(yè)發(fā)展趨勢與挑戰(zhàn)。
新能源汽車雙電機驅(qū)動技術(shù)解析
一：雙電機驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)勢
提升效率：單電機在低速、高速輕載等情況下效率較低，而雙電機通過不同搭配，可擴大高效區(qū)，提升整體效率。例如，在低速重載和高速輕載時，雙電機系統(tǒng)能更好地維持高效率運行，相比單電機效率提升顯著。
提高制動能量回收效率：雙電機耦合驅(qū)動系統(tǒng)具備四種操作模式：單電機驅(qū)動、雙電機驅(qū)動、單電機再生制動、雙電機再生制動。雙電機系統(tǒng)在發(fā)電模式下?lián)碛懈喔呋厥招士臻g，從而提高制動能量回收效率。
無動力中斷：單電機搭配多檔位變速箱雖能提高效率，但存在換擋動力中斷問題。雙電機協(xié)調(diào)控制則可避免動力中斷，提升駕駛體驗。
降低制造難度和總重量：單個電機若要滿足高性能和高轉(zhuǎn)速范圍，設(shè)計制造難度大且總重量大。雙電機系統(tǒng)通過分解任務(wù)，降低制造難度和總重量。例如，一臺100kW的電機性能可由兩臺較小功率電機組合實現(xiàn)，總重量可降低30%以上。
二：雙電機驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用案例
雙感應(yīng)電機
奔馳EQC：采用前后雙感應(yīng)異步電機組合，前電機優(yōu)化中低速效率，后電機提供更強動力。最大功率300kW，峰值扭矩765N·m，0-100km/h加速時間5.1秒，能耗約25kW·h/100km。
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