新能源汽車電控系統的案例
新能源汽車電控系統及散熱技術簡述（上）
如果說電機和電池技術決定了一臺電動車的硬件價值，那電控則直接決定了車輛的軟件處理能力，并且也將幫助電機和電池發揮出最大的硬件潛能。
圖4新能源汽車的電控系統模塊
2.1 新能源汽車電控系統定義
新能源汽車電控系統是控制汽車驅動電機的裝置。在新能源汽車中，由于電力電子技術的應用，其電氣系統發生了巨大變化，從傳統汽車低功率低壓的輔助電氣裝置轉變為新能源汽車的節能環保、高效低噪的電氣傳動裝置，已成為傳統汽車發動機與變速箱的替代，并直接決定了純電動汽車爬坡、加速與最高速度等主要性能指標。
電控系統作為新能源汽車中連接電池與驅動電機的電能轉換單元，是電機驅動及控制的核心。
展開 新能源汽車電控系統及散熱技術簡述（上）
如果說電機和電池技術決定了一臺電動車的硬件價值，那電控則直接決定了車輛的軟件處理能力，并且也將幫助電機和電池發揮出最大的硬件潛能。
圖4新能源汽車的電控系統模塊
2.1 新能源汽車電控系統定義
新能源汽車電控系統是控制汽車驅動電機的裝置。在新能源汽車中，由于電力電子技術的應用，其電氣系統發生了巨大變化，從傳統汽車低功率低壓的輔助電氣裝置轉變為新能源汽車的節能環保、高效低噪的電氣傳動裝置，已成為傳統汽車發動機與變速箱的替代，并直接決定了純電動汽車爬坡、加速與最高速度等主要性能指標。
電控系統作為新能源汽車中連接電池與驅動電機的電能轉換單元，是電機驅動及控制的核心。
展開 新能源汽車電控系統及散熱技術簡述（下）
圖9 IGBT針腳水冷基板
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三、祥博電控散熱器
為了滿足我國大力發展新能源汽車的大背景下，新能源汽車的電控系統的散熱需求日益增加，為解決其散熱問題，保證用戶的行駛安全，祥博傳熱研發出了一系列針對新能源汽車電控系統的散熱器,為我國新能源汽車事業的發展進一步的添磚加瓦。
名稱：壓鑄液冷散熱器
材質：鋁，ADC12
工藝：鋁壓鑄及攪拌摩擦焊成型
特性：結構緊湊，具有流阻低、熱阻低、密閉性好、抗沖擊長期可靠性高等特點。
新能源汽車電控系統及散熱技術簡述（下）
引 言
新能源汽車電控系統中主要的發熱設備為逆變器，其作用是把電池的直流電逆變成可驅動電機的交流電。在這個過程中，逆變器中的IBGT將會產生大量熱量。為解決這些設備的散熱問題，本文將介紹逆變器工作原理及先進液冷散熱技術。
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一、逆變器工作原理及散熱問題簡介
在新能源汽車的電控系統中，逆變器作為連接高壓電池和電機動力之間相互轉化的裝置，對電動汽車的正常行駛起到很重要的作用，逆變器是把直流電能(電池、蓄電瓶)轉變成定頻定壓或調頻調壓交流電(一般為220V,50Hz正弦波)的轉換器，保證新能源汽車的電能轉換。
圖1 汽車逆變器
圖2 逆變器基本電路構成示意圖
純電動汽車上的逆變器位于電機控制器（MCU內），除了逆變器外，還有控制器一起組合在MCU內，MCU是整個動力系統的控制中心。
展開 
【討論】新能源汽車三電系統，有人關注過電控系統嗎？
很多人也都知道，純電動車的核心系統叫三電系統。但你又是否知道，除了電池電機之外，還有一個非常重要，卻幾乎無人提起的核心系統，三電系統之一的，電控系統？
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海克斯康CFD仿真專家
日本大阪大學工程熱物理博士
具有20年以上的流體仿真工程經驗，廣泛了解國內外客戶對CFD仿真需求以及發展現狀，針對客戶的需求能提供有效、合理、針對性的流體解決方案，為客戶解決實際應用問題。
技術鄰簡介:
技術鄰專注于工科技術社區，從最早的CAE技術社區（中國CAE聯盟）發展而來，在CAE領域有20年的教學和咨詢服務經驗。
展開 新能源汽車電機電控振動試驗
一、電機電控正弦振動
1.1 試驗標準：GB/T18488.1--2015
1.2 試驗條件選擇：依據裝車部位選取條件，一般為“其他部位”。下圖注釋1中 X和Y方向位移和加速度可以除2，但目前各大供應商均選擇量級不除2來測試。
二、電機電控隨機振動
依據裝車類型分為純電動乘用車，混合動力乘用車，商用車。
2.1 純電動乘用車試驗標準：ISO16750-3-2007
2.2 試驗條件選擇： 試驗IV-乘用車,彈性體(車身)
2.3 混合動力乘用車試驗標準：ISO16750-3-2012
2.4 試驗條件選擇：試驗II- 乘用車，變速箱
2.5 商用車試驗標準：ISO16750-3-2012
2.6 試驗條件選擇：試驗VII- 商用車，彈性體（固有頻率小余30HZ以下需要追加測試，具體請查閱標準）
2.7 振動疊加溫度選擇（高溫一般為105~125）
2.8 振動臺選擇，電機質量大，振動量級大，一般選擇5噸以上推力振動臺，臺面最好為800mm*800mm以上。電控質量輕，尺寸小，一般選擇3噸以上推力振動臺，臺面最好為600mm*600mm以上。
三、電池包隨機振動
3.1 試驗標準：GB/T31467-2015
3.2 Z方向試驗條件
3.3 Y方向試驗條件1
3.4 Y方向試驗條件2
3.5 按電池包裝車位置選取Y軸試驗條件
3.6 X方向試驗條件
3.7 試驗順序和方向定義：Z→Y→X 水平縱向X方向即為行車方向
3.8 振動臺選擇，電池包尺寸大，質量重，振動量級小，一般選擇5噸以上推力振動臺，臺面1200mm*1200mm以上。
展開 新能源汽車三電系統詳解
轉子即新能源汽車的主驅動電機，它承擔了與新能源汽車運動相關的所有功能。新能源汽車的電機有正轉和反轉，正轉即為向前行駛，反轉即為倒車。
新能源汽車在正轉加速行駛過程中，電機為負扭矩，扭矩的精確意味著新能源汽車加速速度的快慢。當扭矩產生誤差時，需要電機來完成的新能源汽車加速，里程數則轉變為需要消耗同等能量的電池來完成，而電池的成本相比電機較大，因此新能源汽車電機的效率和性能至關重要。目前汽車專用點擊驅動系主要有三類：直流點擊驅動系、永磁同步電機驅動系、交流感應點擊驅動系。
直流電機
感應電機
永磁電機
逆變器是把直流電轉變成交流電的設備，若一臺電動汽車的逆變器能支持較高電壓，則相應的電壓充電流較大，功率較大，這意味著同樣電流進行充電，充電功率可以等比例放大，即充電時間會縮短。若提高逆變器的支持電壓，則相應的充電時逆變器產生的熱量會變多，那么就需要解決逆變器中IGBT模塊的散熱問題，這是提高充電效率的關鍵問題，目前日本豐田對此研究較深入，例如其加硅碳技術的應用。歡迎關注微信公眾號：電力電子技術與新能源（Micro_Grid）
三、電控
新能源汽車電機、電控系統作為傳統發動機(變速箱)功能的替代，其性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標。同時，電控系統面臨的工況相對復雜：需要能夠頻繁起停、加減速，低速/爬坡時要求高轉矩，高速行駛時要求低轉矩，具有大變速范圍；混合動力車還需要處理電機啟動、電機發電、制動能量回饋等特殊功能。歡迎關注微信公眾號：電氣小青年
電控方面，對于一般的主機廠來說，真正掌握的只有整車控制器，新能源汽車整車控制器與傳統汽車的整車控制器差別并不是很大，它的成熟度也比較高。
此外，電機的能耗直接決定了固定電池容量情況下的續航里程。
展開 新能源汽車電控開發測試解決方案
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新能源汽車核心部件—從零了解電控IGBT模塊
電驅系統
和
IGBT模塊的作用
要弄明白IGBT模塊，就要先了解新能源汽車的電驅系統，先用一句話概括電驅系統如何工作：在駕駛新能源汽車時，電機控制器把動力電池放出的直流電（DC）變為交流電（AC）（這個過程即逆變），讓驅動電機工作，電機將電能轉換成機械能，再通過傳動系統（主要是減速器）讓汽車的輪子跑起來。反過來，把車輪的機械能轉換存儲到電池的過程就是動能回收。
1、什么是“三電系統”和“電驅系統”？
三電系統，即動力電池（簡稱電池）、驅動電機（簡稱電機）、電機控制器（簡稱電控），也被人們成為三大件，加起來約占新能源車總成本的70%以上，是決定整車運動性能核心的組件。
電驅系統，我們一般簡單把電機、電控、減速器，合稱為電驅系統。
展開 新能源電動汽車電控模塊熱設計技術解析
新能源電動汽車電控模塊的熱設計解析：核心是流道設計、配合攪拌摩擦焊工藝技術，另外對其中的磁性器件進行整體灌封并在水冷板上設計凹凸結構，結合界面材料直接大面積接觸水冷板上下兩個接觸面，從而有效的減小傳導熱阻和接觸熱阻，設計導熱的方向性，使水冷板的吸熱容量達到它的極限，從而有效提高整體散熱效率。
新能源汽車電控模塊PCB載流能力分析
新能源汽車電控模塊PCB載流能力分析
干貨 | 新能源汽車三電系統詳解，圖文并茂，拿走不謝...
轉子即新能源汽車的主驅動電機，它承擔了與新能源汽車運動相關的所有功能。新能源汽車的電機有正轉和反轉，正轉即為向前行駛，反轉即為倒車。
新能源汽車在正轉加速行駛過程中，電機為負扭矩，扭矩的精確意味著新能源汽車加速速度的快慢。當扭矩產生誤差時，需要電機來完成的新能源汽車加速，里程數則轉變為需要消耗同等能量的電池來完成，而電池的成本相比電機較大，因此新能源汽車電機的效率和性能至關重要。目前汽車專用點擊驅動系主要有三類：直流點擊驅動系、永磁同步電機驅動系、交流感應點擊驅動系。
直流電機
感應電機
永磁電機
逆變器是把直流電轉變成交流電的設備，若一臺電動汽車的逆變器能支持較高電壓，則相應的電壓充電流較大，功率較大，這意味著同樣電流進行充電，充電功率可以等比例放大，即充電時間會縮短。若提高逆變器的支持電壓，則相應的充電時逆變器產生的熱量會變多，那么就需要解決逆變器中IGBT模塊的散熱問題，這是提高充電效率的關鍵問題，目前日本豐田對此研究較深入，例如其加硅碳技術的應用。
三、電控
新能源汽車電機、電控系統作為傳統發動機(變速箱)功能的替代，其性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標。同時，電控系統面臨的工況相對復雜：需要能夠頻繁起停、加減速，低速/爬坡時要求高轉矩，高速行駛時要求低轉矩，具有大變速范圍；混合動力車還需要處理電機啟動、電機發電、制動能量回饋等特殊功能。
電控方面，對于一般的主機廠來說，真正掌握的只有整車控制器，新能源汽車整車控制器與傳統汽車的整車控制器差別并不是很大，它的成熟度也比較高。
此外，電機的能耗直接決定了固定電池容量情況下的續航里程。
展開 實例研究：新能源汽車電機驅動技術（轉自旺材電機與電控）
傳統汽車的驅動力由發動機提供，而今天說的新能源汽車，具體到產品層面，就是電機驅動的汽車，其上位概念是機動汽車。機動汽車是相對人力（蓄力）車輛而言的概念。目前已經是電動的機動車輛主要有無軌電車和有軌電車。發動機驅動力的傳統汽車向電機驅動的汽車發展是一大趨勢。目前發展趨勢有五個基本特征：“電動化、輕量化、智能化、網聯化、共享化”，即“五化”。或者說，汽車未來發展是一個“5維”空間。
一、汽車“5維”空間的基本內容
(a)電動化是“5維”空間的第一維，是最基礎的。大力發展電動化技術，實現純電動（EV）、插電混動（PHEV）、混動（HEV）、燃料電池（FCV）汽車的并行發展；
(b)提高動力電池比能是一個長期的任務，要求整車輕量化是必然的。主要工作有：加快新材料、新工藝的應用和優化設計，積極推進高性能鋁合金、鎂合金等材料的應用和碳纖維車身一體化的設計，是當下十分重要的工作；
(c)智能化和網聯化，整車在端、管、云模塊發力。打造支持綜合業務、個性化定制的5G核心業務+開放式車聯網平臺系統，才能追趕上汽車發展潮流；
(d)共享化,整車企業圍繞研發、生產、營銷以及服務四方面展開數字共享技術的全面研發，以支持后續的出行服務，適宜汽車轉型的要求。
二、電動化基本點是電機驅動技術的應用
汽車是載客（運貨）的移動工具之一。電氣化火車的驅動已經是電機驅動了。過去有一個流行的說法，“要想火車跑得快，全靠車頭帶”，而今天高速火車已經實現400公里/小時，卻沒有“火車頭”一說了。為什么？現在高速火車在每一節車廂下面，都安裝了驅動電機。即使速度比較低的地鐵和輕軌，也是電機驅動了。無軌電車不是汽車，但是底盤結構與汽車最為接近的機動車，車輪是通用的，道路也是公用的，無軌電車也是電機驅動的。
展開 經緯恒潤新能源混動系統開發服務，助力新能源汽車發展
當前，汽車已經全面進入新能源時代，但在充電基礎設施不夠完善的情況下，純電動車型的里程焦慮仍不能得到解決，混動車型綜合了燃油車和純電動車的優點，市場地位不斷提高，車企紛紛布局。公開數據顯示，2020-2021年，混合動力汽車產量規模增速連續兩年超過40%。到2025年，國內混動車型年銷量或將超過635萬輛，市場空間巨大。
經緯恒潤基于豐富的產品和算法開發經驗，能夠為車企提供P0至P4不同混動構型的咨詢服務業務，包括系統級動力及油耗仿真分析、48V及高壓混動系統解決方案(動力系統選型及匹配、三電系統軟硬件開發、實車調試及標定)、P2混動結構AMT自動變速箱算法開發(可集成于整車控制器)。以上算法及硬件平臺可支持客戶快速從咨詢研發階段轉為量產配套產品，縮短研發周期，提高研發效率和產品穩定性。
目前，經緯恒潤已經為上汽、陜汽、江鈴、東風、重汽等眾多主機廠提供了混動系統開發服務，服務質量得到了客戶們的廣泛認可！未來，經緯恒潤將緊跟汽車行業發展大勢，堅持自主創新，為更多的客戶提供更好的產品和服務，為汽車工業的發展貢獻自己的一份力量！
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