新能源汽车电控系统_新能源汽车电控系统包含哪些

新能源汽车电控系统_新能源汽车电控系统包含哪些

       大家好，今天我来为大家详细地介绍一下关于新能源汽车电控系统的问题。以下是我对这个问题的总结和归纳，希望能对大家有所帮助。

1.电动汽车的典型控制系统主要有哪些

2.新能源汽车电控系统的作用是什么

3.新能源汽车电控系统有几个功能模块

4.新能源汽车电控的组成是什么

电动汽车的典型控制系统主要有哪些

       电机控制器的主要由如下几部分组成：

       1、电子控制模块（ElectronicController）包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流，电压，转速，温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路，以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。

       2、驱动器（Driver）将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号，并实现功率信号和控制信号的隔离。

       3、功率变换模块（PowerConverter ）对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。

       电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及电动汽车整车技术为电动汽车四大关键技术。电控系统用于控制电池、电机等组件，其功能包括：电池管理，发动机、电动机能量管理等。电控系统由ECU 等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。

       电控系统的材料成本占比不高，但需要经过多次试验才能掌握关键算法，尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略，技术壁垒较高。

       电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元，是电机驱动及控制系统的核心，主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。

       电机驱动控制系统（包括驱动电机和电机控制器）是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。

新能源汽车电控系统的作用是什么

       新能源汽车发展到今天，无论怎么变，最基础、最核心的部分还是三电技术，即电池、电驱、电控。作为消费者，我们可能对电池和电驱两个部分的了解比较多，毕竟这两个部分讨论的话题比较多，而电控则因为出场率太低，很少让人注意到它的存在。那么电控系统是个什么东西呢？又值得我们去关注吗？

       关于电控系统，它其实并不是新能源电动汽车专有的，燃油车同样有，只不过新能源电动汽车的电控系统更加的复杂，也更强大。作为三电技术之一，电控系统肯定也是值得我们关注的，简单来说，如果电机、电池关系着新能源电动汽车能不能跑、能跑多远，那电控系统就关系着车辆跑得怎么样。

       电控其实就是车辆所以电子控制系统的软件+硬件的总称，我们可以将整个电控系统理解为车辆的神经系统，这个系统可以控制车辆的运行能力，所以电控系统越强大，车辆的控制与行驶能力越出色。狭义上的电控指的是整车控制器，但是新能源电动汽车的“电控”较多，还包括电机控制器与电池管理系统等，这些控制器通过CAN网络等来通信。

       整车控制器主要是采集油门、制动踏板等各种信号，并做出相应判断与给出指令，在新能源汽车上还要协调各个控制器的通信。

       电机控制器的作用主要是接收整车控制器的扭矩报文指令，进而控制驱动电机的转速与转动方向，另外，在能量回收过程中，电机控制器还要负责将驱动电机副扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池。它面临的工况相对复杂：需要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围；。

       相比前面两个控制器，电池管理系统相对比较“年轻”，电池安全和性能一直都是我们关注的重点问题，电池管理系统起到的作用就是保证电池的安全稳定和不同环境下的正常运行，其主要功能包括：电池物理参数实时监测、在线诊断与预警、充放电与预充控制、均衡管理和热管理等。

       由于电控系统联系着全车的其他部分，会对全车的其他部件造成影响，所以电控系统必须要有非常高的控制精度和动态响应速率，同时还要能够提供较高的安全性和可靠性，如果某个环节出现问题，那可真是牵一发而动全身了，轻则导致车辆趴窝，重则可能导致严重的交通事故，危及我们的人生安全。

       为了不断完善电控系统，提供更好的服务，电控系统和我们的电脑、手机系统一样，可以通过无线网络进行远程升级，也就是我们常说的OTA。主要包括两个方面的，一是应用软件的升级，如导航、音乐、车机系统等；另一个则是固件的升级，即车辆所有部件的控制软件。升级后的车辆会改变部分性能的参数或者增加新的功能。

       说了这么多，那么我们该如何判断一辆车的电控系统好不好呢？电控系统的好坏其实很难说，毕竟电控系统对于用户来说无法直观感受，上文说到它会影响汽车其他部件的发挥，所以只能通过一些数据进行对比来进行一个简单的判断，例如百公里加速时间、百公里电耗、最高车速、充电功率及速度等等。

       电动汽车作为一个整体，由无数个小的部分组成，就像我们人体一样，每个组成部分都有它存在的必要，虽然电控系统很少被我们关注到，但是缺少了它就会对整体造成很大的影响，在购车时我们也可以先了解一下品牌的技术实力，尽量选择知名度高一些的品牌，至少在技术积累上会有更多的保障。

新能源汽车电控系统有几个功能模块

       太平洋汽车网新能源汽车电控系统的主要作用是控制电机输出扭矩，使车辆行驶，整个电控系统与燃油车的发动机和发动机控制器相当。控制器的能量来源于高压电池组（高压直流，一般300-400v），电机控制器内部通过控制芯片、驱动电路和IGBT等，对不同电机采用不同的控制算法，将直流电转换成交流电，然后输出给电机，再使电机产生扭矩。

       满格电新能源汽修2021-10-2517：32关注电控系统，如单纯指电机控制器，其主要作用是控制电机输出扭矩，使车辆行驶，整个电控系统与燃油车的发动机和发动机控制器相当。

       控制器的能量来源于高压电池组（高压直流，一般300-400v），电机控制器内部通过控制芯片、驱动电路和IGBT等，对不同电机采用不同的控制算法，将直流电转换成交流电，然后输出给电机，再使电机产生扭矩。

       系统框图如下：IGBT的作用是什么？

       IGBT主要用于能量转换和传输，广泛应用于新能源汽车、智能电网、航空航天和通讯等领域。

       IGBT的全名为：绝缘栅双极晶体管，是一种在新能源汽车上应用极为广泛的半导体。半导体是什么？良好的金属的导电性叫做导体、塑料、陶瓷、木材的导电性差，称为绝缘体。在导体和绝缘体之间，半导体是导电性能。

       IGBT是一种由控制电路控制、是否导电的半导体。例如控制电路指示为通，那么IGBT就是导体，电流通过，如果控制电路指示为断，则IGBT就是绝缘体，电流断开。IGBT可以很容易地将输入的直流电流转换为交流电，只需通过脉宽调制即可转换为频率。充电桩从电网中接出的电流是标准的220伏交流电，而特斯拉电动汽车的电池充电则要求用直流电充电，这就要求IGBT将交流电变成直流电，并把电压提高到电动车需要的400伏的电压上，才能给7000节18650电池充电。IGBT的性能直接决定了电动车的充电效率和充电速度。

       IGBT导通时，可承受数十至数百安培的电流，而断开时，可承受数百至数千伏的电压，而IGBT在大电流电压下，也可有极高的开关速度，每秒可达一万次。所以IGBT的好与坏，就直接决定了电动车的加速速度，最高速度是多少，电耗高低，能不能秒级起跑，能不能平滑变速，能不能稳定地停车，性能全靠IGBT。

       IGBT是能量转换和传输的核心器件，其它电动汽车如高铁也大量使用IGBT，一辆高速铁路上要用近200个IGBT芯片，IGBT很贵，一块进口三菱的IGBT芯片IGBT很贵，IGBT控制芯片价值15万左右。用大约150块IGBT芯片的特斯拉Model3上，除了电池之外，这也是最昂贵的部件，占总成本的20%以上。

       IGBT市场基本上被国外的英飞凌、三菱等公司垄断，中国有自主知识产权，做的比较好的是比亚迪。

       （图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

新能源汽车电控的组成是什么

       新能源汽车电控系统有3个功能模块。

       汽车电控即汽车电子控制系统，基本由传感器、电子控制器（ECU）、驱动器和控制程序软件等部分组成，与车上的机械系统配合使用，并利用电缆或无线电波互相传输讯息，进行的“机电整合”。英国的汽车发展历史悠久，汇集了世界领先的企业、大学、赛车产业及自主项目，已经具备实现转型研发的实力。专业知识和前瞻性的思维是英国开发核心汽车技术的独特优势。

       英国汽车的制造能力世界排名靠前，从产品的制造范围和所涉及的行业品牌规模便可见一斑。英国汽车的制造范围涵盖了包括乘用车、商用车、公交车、客车等多领域英国拥有可进行批量生产的7家乘用车制造商、8家商用车制造商、11家公交车客车制造商、逾10家大型高档车兼跑车制造商。

       根据英国汽车制造商与交易商协会的数据，2013年，英国共生产整车160万辆，相当于每20秒钟就有一辆新车下线，其中77%的产品出口到世界各地。英国的汽车制造水平也吸引着世界各地的顶级制造商。

       作为全球汽车发动机研发和生产的中心，英国的动力总成设计始终保持世界领先水平，尤其在发动机设计方面优势显著。2013年，英国总共生产255万台发动机，占整个欧洲发动机生产总量的30%，其中更有62%的发动机出口至100多个国家。

       太平洋汽车网新能源汽车整车带有高压电的零部件有动力电池，驱动电机，高压配电箱（PDU），电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。

       高压系统的组成在电动汽车上，整车带有高压电的零部件有动力电池，驱动电机，高压配电箱（PDU），电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。

       1.电池包与动力电池管理系统BMS与传统的燃油车不同，新能源电动车的整车动力来源是动力电池，而不是发动机。因为，纯电动汽车直接使用电能，不需传统燃油车一样，将燃料燃烧，将产生的排放物排进大气，也因此，为了减少环境污染，新能源汽车的发展是国家积极扶持的。

       动力电池的电压一般为100~400V的高压，其输出电流能够达到300A。动力电池的容量的大小直接影响到整车的续航里程，同时也直接影响到充电时间与充电效率。目前锂离子动力电池是主流，受目前技术的影响，当前绝大部的汽车均采用锂离子动力电池。

       特斯拉电池包

       2.驱动电机与电机控制器MCU电机控制器MCU将高压直流电转为交流电，并与整车上其他模块进行信号交互，实现对驱动电机的有效控制。

       驱动电机将电能转化为机械能，驱动汽车行驶。与传统燃油车的发动机将燃料燃烧的化学能转为机械能不同，其工作效率更高，能达到85%以上，故相比传统汽车，其能量利用率更高，能够减少资源的浪费。

       3.高压配电盒（PDU）高压配电盒是整车高压电的一个电源分配的装置，类似于低压电路系统中的电器保险盒。高压保险盒PDU（PowerDistributionUnit）是由很多高压继电器，高压保险丝组成，它内部还有相关的芯片，以便同相关模块实现信号通信，确保整车高压用电安全。

       某品牌的高压配电盒

       4.车载充电器OBCOBC（OnBoardCharge）是一个将交流电转为直流电的装置。因为电池包是一个高压直流电源，当使用交流电进行充电的时候，交流电不能直接被电池包进行电量储存，因此需要OBC装置，将高压交流电转为高压直流电，从而给动力电池进行充电。

       5.DC/DC在新能源汽车上，DC/DC是一个将高压直流电转为低压直流电的装置。新能源汽车上没有发动机，整车用电的来源也不再是发电机和蓄电池，而是动力电池和蓄电池。

       （图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

       好了，关于“新能源汽车电控系统”的话题就讲到这里了。希望大家能够对“新能源汽车电控系统”有更深入的了解，并且从我的回答中得到一些启示。