详解新能源汽车电驱控制系统的多合一技术升级方案

新能源汽车控制器,如电机、电机控制器MCU、减速器、OBC车载充电机、DCDC、PDU、BMS、VCU等部件,对于新能源维修人员来说并不陌生。然而,当这些部件被集成在一个总成中时,维修工作就变得复杂起来。本文将深入探讨新能源多合一控制器技术,帮助读者了解其原理、优点以及在新能源汽车中的应用。

01 什么是多合一控制器

新能源多合一技术,是指将多个关键部件如车载充电机、高压配电盒和DCDC模块等集成在一个模块中,旨在提升新能源汽车动力系统的性能并降低制造成本。这种技术常见于三合四合五合一等多合一控制器中。以四合一控制器为例,它不仅包含了车载充电机、高压配电盒,还集成了DCDC模块,从而大大提升了整车的功率密度。

02 多合一控制器的优点

新能源多合一控制器是新能源汽车中的核心部件,其将多个功能集中在一个控制器中,不仅提高了汽车的集成度和可靠性,还带来了诸多优势。它能够提升新能源汽车的性能和经济性,是未来新能源汽车技术发展的重要方向之一。具体来说,多合一控制器具有空间占用少、成本降低、效率提高以及轻量化、小型化等特点。

03 新能源三合一控制器

在新能源汽车中,电机需要配合电机控制器MCU和减速器才能正常工作。由于电机转速很高,直接连接车轮是不可行的,因此需要减速器进行降速。这样,电机、电机控制器MCU和减速器就构成了最基本的三合一控制器。这种三合一设计不仅简化了整车构造,还提高了系统的可靠性和效率。
电动机,作为新能源车辆中的核心部件,负责将电能高效转化为机械能,从而驱动汽车前行。其工作原理主要依赖于定子和转子的协同作用:定子产生稳定的磁场,而转子则通过切割这一磁场来产生感应电动势,进而驱动电机的持续运转。相较于传统电机,新能源电机在效率、寿命以及环保性能方面均展现出显著优势。

接下来,我们探讨电机控制器MCU的作用。这一集成电路能够主动调节电机的工作状态,确保其按照预设的方向、速度、角度以及响应时间进行精准运行。在电动车辆中,电机控制器扮演着至关重要的角色,它负责将动力电池的电能转化为驱动电机所需的电能,从而掌控车辆的启动、加速、减速等行驶状态,甚至在必要时协助车辆刹车并将部分能量回收至动力电池中。

此外,新能源汽车中的减速器也扮演着不可或缺的角色。它通过降低电机的转速并增大输出扭矩,来满足车辆行驶的需求。减速器通常采用两级设计,包括直接与电机相连的一级齿轮轴和二级齿轮轴。这种设计使得传动比达到6:1,从而有效降低了车轮的转速并增大了驱动力。同时,减速器与差速器的集成设计也使得左右车轮能够在转弯时实现差速功能,有效防止了车轮在地面上滑移的情况出现。

0新能源六合一控制器

OBC车载充电机、DCDC、PDU配电盒,这三个组件共同构成了新能源车辆中的小三合一系统。在此基础上,加入电机、电机控制器MCU、减速器,再结合OBC车载充电机、DCDC以及PDU,就形成了最基础的六合一控制器。

12/4 OBC车载充电机

车载充电机,作为新能源汽车上的重要设备,负责将交流电高效转换为直流电,并通过充电连接器为汽车电池充电。它具备智能充电、充满自停、多重保护等功能,确保充电过程的安全与高效。

14/5 DCDC

DC/DC转换器在新能源汽车中扮演着直流电升降的角色。通过这一转换器,车辆能够将高压直流电转换为12V低压电,为蓄电池充电并供给车载设备使用。

12/6 PDU配电盒

PDU,即高压配电盒,类似于传统燃油车上的电源保险丝和保险丝盒。它的核心作用是将高压电合理分配给车辆各部件,实现对高压用电设备的有效管理。

0新能源八合一控制器

在更高级的新能源汽车电驱系统中,如华为droone one和比亚迪的E平台0,进一步将BMS和VCU等控制器功能集成,形成了八合一控制器。这意味着除了电机、电机控制器MCU、减速器、OBC车载充电机、DCDC和PDU外,还集成了BMS电池管理系统和VCU整车控制系统,使车辆的控制更为集中与高效。

12/7 BMS电池管理系统
BMS,被誉为电池包的“大脑”,在新能源电动汽车中扮演着至关重要的角色。它不仅监控电池组的电压、电流、温度等关键参数,还能及时发现并解决潜在的安全隐患,确保电池组的安全稳定运行。此外,BMS还具备多重保护功能,如过充保护、过放保护和过温保护,为电池安全保驾护航。通过监测电池信息,BMS还能估算出电池的剩余容量和健康状态,为驾驶员提供准确的续航里程信息。

12/8 VCU整车控制器

VCU作为新能源汽车的中央控制单元,是整车控制系统的核心。它负责处理各传感器电信号,通过控制电机控制器来调节驱动轮的输出扭矩与转速。同时,VCU还承担着能量管理的重任,包括监测和管理整车能量流动、电池充放电管理、能量回收与反馈以及车内外部电路供电控制等。此外,VCU还负责网络管理,确保车辆各部分之间的通信畅通。它还能监控车辆状态,诊断并处理不当情况,保障车辆的正常行驶。

07 新能源十二合一控制器

在比亚迪最新发布的E平台0架构上,进一步将智能升流、智能升压、能量管理智控模块和智能自加热模块等集成到十二合一控制器中。这使得控制器功能更加全面,为新能源车辆的智能化和高效性提供了有力支持。

12/9 智能升流

智能升流技术旨在优化充电过程,通过提升电流来加速充电速度,进而延长电池寿命并提升效率。此技术确保电池放电电流的稳定,避免过度放电或过充,从而减少电池损耗,延长使用寿命。同时,它还能提高电池利用效率,减少能量浪费,增加电动车的续航里程。

12/10 智能升压

智能升压技术则专注于兼容低压充电桩,通过升高充电桩的低压至电车电池可接受的电压范围来实现。该技术巧妙利用电机线圈引出一个抽头,将电机作为升压电感,配合开关元件达成升压效果。这不仅提升了整车的能耗效率,降低了电耗,还带来了轻量化和低成本的优势。在实际应用中,比亚迪的智能升压快充技术能让车辆在快充桩上接近功率上限,提升充电速度。

12/11 能量管理智控模块

能量管理智控系统是一种集预测性能量管理、自适应能量回收等功能于一体的智能系统。它通过精细管理车辆能量使用情况,提高能量利用效率,从而提升车辆的续航里程和性能。此外,该系统还具备智能充电功能,能根据车辆状态和需求自动调整充电策略,确保高效且安全地充电。

12/12 智能自加热模块

智能自加热模块是一种创新的电池加热技术,能在充电和行车过程中为电池加热,提升充电效率和续航能力。通过持续技术创新,该技术构建了符合国情的充电技术体系,首次实现了极低温下冷车快充。在-30°的极寒条件下,全场景智能脉冲自加热技术使电池加热速率较传统方案提升230%,让北方用户在冬天也能享受快充便利。

总结:

新能源多合一控制器在新能源汽车中扮演着至关重要的角色,它集成了多项功能于一身,不仅提升了汽车的集成度,还增强了其可靠性。该控制器凭借其紧凑的空间占用、成本节约、高效性能、轻量化和小型化的优势,为新能源汽车的性能提升与经济性优化做出了显著贡献,成为了新能源汽车未来发展的关键方向之一。
编辑:新能源多合一控制器在新能源汽车中的核心地位

新能源多合一控制器在新能源汽车中占据着举足轻重的地位,其核心作用不容忽视。通过高度集成化的设计,该控制器不仅简化了汽车的系统结构,还显著提升了整体性能。其紧凑的空间占用、成本节约以及高效性能等特点,为新能源汽车的性能提升与经济性优化提供了有力支持。随着新能源汽车市场的不断发展,新能源多合一控制器无疑将成为未来汽车技术的关键方向之一。

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