電動汽車控制器及驅(qū)動電機在我國現(xiàn)狀分析

小編通過整理電動汽車控制器的相關文章，分析電動汽車控制器以及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢，幫助大家更加深入的了解電動汽車控制器。

電動汽車控制器實例

電動汽車控制器-整車控制器

整車控制器(電動汽車控制器)的開發(fā)包括軟、硬件設計。核心軟件一般由整車廠研發(fā)，硬件和底層驅(qū)動軟件可選擇由汽車零部件廠商提供。

1)國外發(fā)展情況

(1)國外整車控制器技術趨于成熟國外大部分汽車企業(yè)在電動汽車領域積累充足，控制策略成熟度高，整車節(jié)油效果良好，控制器產(chǎn)品通過市場檢驗證實了其可靠性。

(2)汽車電子零部件企業(yè)積極開展整車控制器研發(fā)和生產(chǎn)制造。各汽車電子零部件巨頭，如德爾福、大陸、博世集團都紛紛進行整車控制器研發(fā)和生產(chǎn)。部分汽車設計公司也為整車廠提供整車控制器技術方案，如AVL、FEV、RICARDO等，在電動汽車整車控制器領域也有不少成功的案例。

(3)控制器日趨標準化控制器的標準化已引起相關企業(yè)的關注。由全球汽車制造商、部件供應商及電子、半導體和軟件系統(tǒng)公司，聯(lián)合建立了汽車開放系統(tǒng)架構(gòu)聯(lián)盟，形成了AUTOSAR(汽車開放系統(tǒng)架構(gòu))標準，簡化了開發(fā)流程并使ECU軟件具有復用性，是控制器開發(fā)的一個趨勢。

2)我國發(fā)展現(xiàn)狀

“863”計劃中我國整車控制器主要是以高校為依托進行研究，如清華大學、同濟大學、北京理工大學等，目前已初步掌握了整車控制器的軟、硬件開發(fā)能力。產(chǎn)品功能較為完備，基本可以滿足電動汽車需求，已經(jīng)應用到樣車及小批量產(chǎn)品上。目前各廠家基本掌握整車控制器開發(fā)技術，但技術積累有限，水平參差不齊。我國控制器硬件水平與國外存在一定差距，產(chǎn)業(yè)化能力相對不足。大部分企業(yè)推出量產(chǎn)電動汽車產(chǎn)品時更傾向于選擇國外整車控制器硬件供應商。另外，控制器基礎硬件、開發(fā)工具等基本依賴進口。

總體來講，控制器產(chǎn)品技術水平和產(chǎn)業(yè)化能力與國外仍有較大差距。

3)我國整車控制器(電動汽車控制器)存在的主要問題

(1)應用軟件方面多數(shù)停留在功能實現(xiàn)，軟件診斷功能、整車安全控制策略、監(jiān)控功能均有待優(yōu)化和提高。

(2)我國電動汽車處于樣車研發(fā)和示范運行階段，基礎數(shù)據(jù)庫不完善，影響整車控制器設計水平。部分企業(yè)能根據(jù)V型開發(fā)流程(一種軟件和產(chǎn)品開發(fā)工具)引進相關的設備和軟件，普遍使用通用開發(fā)工具進行二次開發(fā)。

(3)國內(nèi)企業(yè)能夠完成整車控制器硬件結(jié)構(gòu)設計，但由于我國芯片集成力量比較薄弱，制造能力較差，可靠性和穩(wěn)定性仍有很大的提升空間。

驅(qū)動電機類型及其發(fā)展

驅(qū)動電機是電動汽車的關鍵部件，直接影響整車的動力性及經(jīng)濟性。驅(qū)動電機主要包括直流電機和交流電機。目前電動汽車廣泛使用交流電機。驅(qū)動電機主要包括異步電機、開關磁阻電機、永磁電機(包括無刷直流電機和永磁同步電機)

1)驅(qū)動電機在我國發(fā)展現(xiàn)狀

(1)交流異步電機驅(qū)動系統(tǒng)我國已建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)異步電機驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)平臺，形成了小批量生產(chǎn)的開發(fā)、制造、試驗及服務體系;產(chǎn)品性能基本滿足整車需求，大功率異步電機系統(tǒng)已廣泛應用于各類電動客車。

(2)開關磁阻電機驅(qū)動系統(tǒng)已形成優(yōu)化設計和自主研發(fā)能力，通過合理設計電機結(jié)構(gòu)、改進控制技術，產(chǎn)品性能基本滿足整車需求;目前部分產(chǎn)品已配套整車示范運行，效果良好。

(3)無刷直流電機驅(qū)動系統(tǒng)國內(nèi)企業(yè)通過合理設計及改進控制技術，有效提高了無刷直流電機產(chǎn)品性能，基本滿足電動汽車需求;已初步具有機電一體化設計能力。

(4)永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)已形成了一定的研發(fā)和生產(chǎn)能力，開發(fā)了不同系列產(chǎn)品，可應用于各類電動汽車;產(chǎn)品部分技術指標接近國際先進水平，但總體水平與國外仍有一定差距。

(5)永磁電機材料永磁電機的主要材料有釹鐵硼磁鋼、硅鋼等。部分公司掌握了電機轉(zhuǎn)子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術。

(6)電機控制器關鍵部件電機控制器用位置/轉(zhuǎn)速傳感器多為旋轉(zhuǎn)變壓器，目前基本采用進口產(chǎn)品，我國部分公司已具備旋轉(zhuǎn)變壓器的研發(fā)生產(chǎn)能力，但產(chǎn)品精度、可靠性與國外仍有差距。

2)車用電機的發(fā)展趨勢如下

(1)電機本體永磁化

永磁電機具有高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點。我國具有世界最為豐富的稀土資源，因此高性能永磁電機是我國車用驅(qū)動電機的重要發(fā)展方向。

(2)電機控制數(shù)字化

專用芯片及數(shù)字信號處理器的出現(xiàn)，促進了電機控制器的數(shù)字化，提高了電機系統(tǒng)的控制精度，有效減小了系統(tǒng)體積。

(3)電機系統(tǒng)集成化

通過機電集成(電機與發(fā)動機集成或電機與變速箱集成)和控制器集成，有利于減小驅(qū)動系統(tǒng)的重量和體積，可有效降低系統(tǒng)制造成本。

我國電動汽車控制器及驅(qū)動電機存在的主要問題

(1)電機原材料、控制器核心部件研發(fā)能力較弱，依賴進口，如硅鋼片、電機高速軸承、位置/轉(zhuǎn)速傳感器、IGBT模塊等。進口產(chǎn)品成本高，影響電機系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化。

(2)我國車用電機的機電集成水平與國外差距較大。控制器集成度較低，體積、重量相對偏大。

(3)我國車用電機系統(tǒng)尚處于起步階段，制造工藝水平落后，缺乏自動化生產(chǎn)線，造成產(chǎn)品可靠性、一致性差。產(chǎn)業(yè)化規(guī)模較小，成本較高。

(4)現(xiàn)階段國家出臺的電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)標準較少，且不完善。如：不同類型電機系統(tǒng)采用同一檢測標準，缺乏可靠性、耐久性評價方法等。

購買電動汽車控制器需要注意的性能指標

環(huán)境溫度　　環(huán)境濕度　　海拔高度

過載能力　　整機效率　　加減速時間

初始輸出電壓　　起?？刂啤　】刂葡到y(tǒng)

控制系統(tǒng)供電電源　　面板顯示　　面板操作

控制模式

功率單元保護( 過壓、欠壓、輸入缺相、驅(qū)動、超溫、通信等)

系統(tǒng)保護(變頻器輸出過載、輸出短路、冷卻風扇故障報警、門開關聯(lián)鎖保護、變壓器過熱報警、變壓器過熱跳閘)

開關量輸入　　開關量輸出　　模擬量輸入

模擬量輸出 　　通信接口　　通信協(xié)議

裝置內(nèi)部接地電阻　　冷卻方式　　防護等級