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电动汽车中三电控制系统核心技术详解

2019年08月01日 17:24 次阅读

众所周知,电动汽车属于技术密集型和资本密集型行业。汽车产业链长,涉及零部件众多,生产工艺复杂,生产设备要求高,项目开发投入较大,模具开发成本较高,汽车生产涉及的不同类别人员技术要求也比较高。当房地产行业渐渐趋于稳定时候,很多资本大佬都转向投资电动汽车或者其他新能源汽车,这个也是未来汽车的发展趋势,很多人都不希望错过这个风口。如今电动汽车发展初见成效,也确实取得喜人的成绩,所以很消费者开始青睐电动汽车,开始了解电动汽车,经常听汽车圈的朋友聊起“三电系统”,今天笔者就针对这个名词进行详细解读,“三电系统”指的是电动汽车的电机电控、动力电池、整车控制器。

目前国内电动汽车主流的电机类型主要有两种,一种是永磁同步电机,另一种是异步交流电机。两者的优缺点很明显,永磁同步电机的体积小、功率密度可以更大,峰值功率更高,控制精度更高,但是它的成本也不低。异步交流电机则是体积较大,成本较低,功率密度较低,峰值功率较低。

电动汽车中三电控制系统核心技术详解

电机控制器则大都采用矢量控制、或者pwm控制方式,即控制PWM的占空比来控制电机的输入电流,从而控制电机的输出功率,目前电动汽车常用的电机额定功率可达到30kW,或者更高,持续峰值6分钟的功率可达到60kW,输出扭矩可达150Nm以上,基本可以满足整车的驱动需求了,很多电动汽车都具备能量回馈功能:包括刹车回馈、滑行回馈等等。

作为三电中最贵的核心器件,动力电池常用的有三元锂电池、磷酸铁锂,其中三元锂电又以单体型号为18650见长,这种圆柱形直径18高度65的电芯应用最为广泛。电池内部除了有不同模组的电芯外,还有很多路温度检测信号,单体电压检测信号,总线接触器、MSD(安全开关)、母排、连接器、pack结构、BMS(电池能量管理)系统。

电动汽车中三电控制系统核心技术详解

其中BMS系统最为复杂,主要检测不同单体电压、温度型号,还有接收整车通讯报文,与整车进行数据交换,同时还有具备与快充桩通讯的内部CAN网络,具备与慢充通讯进行交流充电的能力。正常情况下电池应该具备绝缘检测的功能、高压互检测、接触器放黏连检测等安全功能,当然了整个电池都要满足IP67的设计要求。

整车控制器作为整车的“大脑”,它需要对整车的所有动作进行检测和指挥的作用,别看他是三电中体积最小的零部件,可是它干的活却一点也不少,甚至是非常忙碌,整车控制器(VCU)它需要检测整车所有ECU自检状态、能量分配、采集刹车踏板、电加速踏板、控制继电器开关、整车故障检测、整车上下电控制、故障处理等等工作。整车控制器的处理速度一般比较快,芯片运行频率可达100M以上,同时具备首发功能,具有多路电源输出口,硬件资源丰富足够整车使用。整车控制器根据踏板综合数据计算出给驱动电机的电流指令,电机控制器才会执行,其中的一些数据需要现场去标定。

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