導語:作為新能源汽車的核心部件,電動汽車電機控制要求更高——電機的平穩(wěn)運轉、快速啟動和制動以及電機效率背后都涉及到電機控制的關鍵技術,將直接關系到電能利用效率、整車性能、駕駛體驗以及車輛行駛安全。

驅動電機和電機控制器是新能源汽車的核心部件。在一輛純電動汽車中,驅動電機是驅動車輛行駛唯一動力裝置,相當于傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)動機。
作為新能源汽車的核心部件,電動汽車電機控制要求更高——電機的平穩(wěn)運轉、快速啟動和制動以及電機效率背后都涉及到電機控制的關鍵技術,將直接關系到電能利用效率、整車性能、駕駛體驗以及車輛行駛安全。
驅動系統(tǒng)
車輛的電機驅動系統(tǒng)的驅動方式可分為集中驅動與車輪獨立驅動。集中驅動結構簡單,可以沿用內燃機汽車的部分傳動裝置,是目前應用最多的電驅動方式,容易處理電機冷卻、防振以及電磁干擾等問題。
車輪獨立驅動的范例是三菱汽車公司應用開發(fā)的輪轂電機電動汽車,和日產(chǎn)汽車公司開發(fā)的輪轂電機電動汽車。
相比傳統(tǒng)工業(yè)電機,新能源汽車驅動電機有更高的技術要求。類型主要有四種:直流電機、交流異步電機、永磁無刷電機(包括永磁同步電機)和開關磁阻電機。從綜合性能來看,永磁同步電機最具優(yōu)勢,更能代表新能源汽車驅動電機的發(fā)展方向。
集成化是另一大趨勢,電機系統(tǒng)的集成化主要包括機電集成和電力電子集成,前者能有效降低系統(tǒng)重量和成本,后者是解決變流器成本和效率的最佳方案,其中功率器件IGBT模塊封裝的技術壁壘較高。
國外:不少企業(yè)電機為內部配套,博世等零部件巨頭具有很強實力。除Tesla以外,國外新能源汽車電電機已基本采用永磁同步電機。寶馬、大眾、豐田、日產(chǎn)的電機系統(tǒng)均為內部配套,此外,在新能源汽車電機領域競爭力領先主要為博世、大陸、麥格納等大型零部件集團。
國內:綜合實力較強的為北京精進、上海電驅動、大洋電機等。我國新能源客車主要采用交流異步電機,乘用車則基本采用永磁同步電機。國內目前能為新能源商用車提供電機的企業(yè)較多,但同時能為商用車也能為乘用車提供電機的企業(yè)則相對較少,綜合實力較為突出的主要供應商包括北京精進、上海電驅動、大洋電機等。
控制系統(tǒng)
電機控制技術是電動汽車的關鍵技術之一,它對電動車的性能將產(chǎn)生巨大的影響。由于驅動電機的原理、種類差別很大,因此,對每類電機的控制都是針對該類電機的原理采用適當?shù)目刂品绞健?/p>
簡言之,直流電機的轉速是靠控制電樞和勵磁來實現(xiàn)的。交流電機采用矢量控制技術實現(xiàn)電機轉矩控制。永磁電機的控制較復雜,為實現(xiàn)最佳控制,常采用兩種或幾種控制方案結合運行。如采用最大轉矩控制和弱磁控制相結合以實現(xiàn)電機的效率最佳化和寬范圍調速的控制技術以及轉矩控制和PWM控制集成一體的控制技術等。
隨著電機驅動系統(tǒng)和控制技術的發(fā)展,近年來各種智能控制技術、模糊控制技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術已開始應用于汽車電機控制中,使汽車電機驅動系統(tǒng)實現(xiàn)了結構簡單、響應快、抗干擾強,極大地提高了驅動系統(tǒng)的技術性能。

驅動及控制系統(tǒng)精品盤點
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博世:分離式電機 |
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博世:同軸式電機 |
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博世:電力電子控制器 |
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博世:電力軸驅混合動力系統(tǒng) |
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大陸電子:軸驅動電機 |
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匯川技術:InoGreenIEVD系列電動汽車驅動器 |
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吉泰科:HB100新能源汽車控制器 |
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藍海華騰:V6-H-2D/V6-H-4D電動汽車電機控制器 |
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四方電氣:TD100/TD200系列電動大巴電機控制器 產(chǎn)品特色:儲能濾波電容采用金屬化薄膜電容,具有壽命長、安全可靠等優(yōu)點。配置電動大巴專用擴展卡,標配RS485通訊及CAN總線通訊功能,可滿足用戶不同擴展需求,適應電動汽車行業(yè)發(fā)展。
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日業(yè)電氣:CM581汽車驅動器 |
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安弗森:AFSEV10系列主電機控制器 |
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大洋電機:100KW電機(YTD100W01) |
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方正電機:FDM永磁同步系統(tǒng) |
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上海電驅動:純電動客車用驅動控制器 |
博世:引領新能源汽車動力技術發(fā)展

梳理架構,引領技術
2004年建立混合動力與電動車部門,每年在混合動力和電動車方面投放約4億歐元的研發(fā)費用,全球有超過800名員工致力于該領域的研發(fā)工作。
目前,博世已經(jīng)為混合動力和電動車的動力總成系統(tǒng)建立起了十分齊全的產(chǎn)品線:電機、電力電子控制器、電池技術、制動系統(tǒng)、車身控制器、泵以及電子驅動所需的各類傳感器等。此外,博世開發(fā)的產(chǎn)品技術領域還包括能夠應用于電動車的ESP系統(tǒng)、車輛熱管理系統(tǒng)、車輛運營管理系統(tǒng)等。
在混合動力技術方面,博世專注于兩種全混設計——并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)和電力軸驅混合動力系統(tǒng):在配備于大眾途銳Hybrid和保時捷卡宴SHybrid兩款汽油混合動力量產(chǎn)車型的并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中,博世為其提供了Motronic控制單元、同軸式電機、單電機控制器和自調式離合器等核心零部件。
博世目前約有60名工程師正在研發(fā)用于12噸以上商用車的混合動力驅動技術。其中,并聯(lián)式混合動力技術是博世研發(fā)的重心之一。系統(tǒng)可以將商用車下坡或制動時產(chǎn)生的能量再生并存放于電池系統(tǒng)中,然后通過驅動電機用于車輛起動和上坡。該電機最大功率可達到120千瓦。博世希望通過并聯(lián)式混合動力技術,使商用車長途行駛的燃油消耗減少6%,而在短途行駛中,能節(jié)省20%的燃油。博世計劃于2015年至2020年間推出商用車混合動力系統(tǒng),預計該系統(tǒng)為物流公司帶來的額外成本可在三年內收回。
加大本土化生產(chǎn)和研發(fā)能力
博世于2009年底在聯(lián)合汽車電子成立電力驅動事業(yè)部,并不斷加大了新能源汽車技術在華的生產(chǎn)和研發(fā)能力。目前,該業(yè)務部的本土員工數(shù)已經(jīng)增至200多名。2010年,博世在聯(lián)合汽車電子的電力驅動事業(yè)部成功啟動了兩個新能源汽車技術的先行項目,推動混合動力與電動車技術關鍵零部件實現(xiàn)國產(chǎn)。
在國內,博世積極與整車廠商建立合作,以項目開發(fā)等方式共同推進新能源汽車技術的發(fā)展。共計約有200名博世員工從事新能源汽車技術領域的研發(fā)工作。
博世能夠提供完全本土化的電動車和混合動力車部件,以及先進的全球技術支持和經(jīng)驗,將幫助國內整車廠商盡早實現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)濟適用的新能源汽車。
提升軟件,加強新能源汽車互聯(lián)
全球超過75%的人口和66億臺設備將于2015年實現(xiàn)互聯(lián),包括汽車。在此趨勢下,博世成立了專門的軟件創(chuàng)新有限公司為互聯(lián)提供了軟件解決方案的支持,該公司于2013年在上海啟動了推廣電動車充電網(wǎng)絡的先行項目。“mySPIN”作為車內智能手機嵌入系統(tǒng),在項目中備受關注。通過mySPIN系統(tǒng),用戶可以將手機中的應用投射到汽車儀表盤上進行操作,同時。“mySPIN”與蘋果和谷歌設備兼容。
目前博世也在進行互聯(lián)技術“多手”技術儲備,包括互聯(lián)技術在交通領域的應用使自動駕駛的實現(xiàn)成為了可能。通過開發(fā)具備互聯(lián)技術的零部件,如傳感器、攝像頭和電控單元,博世已邁出了自動駕駛的第一步。
目前博世專業(yè)團隊正從各個方面不斷加強新能源汽車領域的建設。幫助用戶實現(xiàn)新能源汽車領域的節(jié)能與高效之路。

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