新能源汽车作为汽车产业中的新生力量,其控制器技术的发展对整个新能源汽车产业的进步起到了至关重要的作用。新型控制技术的应用,尤其在新能源汽车控制器领域,成为推动产业技术革新的关键因素。
在探讨新型控制技术在新能源汽车控制器中的应用时,首先要了解技术趋势和实际应用的发展情况。从国外技术规划来看,美国能源部在2017年发布的《新能源汽车电机电控2025技术发展路线图》为新能源汽车电控系统的发展提供了方向,突出了高功率密度、低功耗和高效率的技术需求。这表明未来新能源汽车电控系统将向着更加高效、轻量化以及成本更低的目标迈进。而且,根据路线图的预测,预计到2025年电机和电力电子的成本将显著降低,同时功率密度会大幅增加,这为新能源汽车控制器的创新提供了方向。
在国内政策和组织标准方面,高功率密度、集成化和高可靠性被视作新能源汽车电控系统发展的必然趋势。通过国家政策和行业标准,强调了电机与传动装置、逆变器集成技术的重要性,以及高可靠性、低成本逆变器技术的发展需求。这些政策和标准为新能源汽车控制器的创新设定了明确的技术发展目标。
电驱动系统的性能提升,尤其是在高效率、集成化和高可靠性方面,已经成为技术发展的关键方向。对于控制器而言,这涉及到系统的优化、控制算法的改进以及器件选型与设计的优化。电机控制器需要在保证高效率的同时,还能够实现精确的扭矩控制,特别是在不同的速度下能够保持良好的力矩响应。
在新型控制技术的实际应用中,提高散热效率也是控制器设计的一个重要方面。例如,采用PinFin双面水冷技术以及SiC(碳化硅)器件的应用,能够显著提升散热效果,从而提高整个电控系统的性能和可靠性。
新型控制技术的应用还体现在质量管理体系的建立上。ISO9001、IATF16949、VDA等国际质量管理体系认证,为新能源汽车控制器的可靠性提供了保障。而基于APQP(先期产品质量计划)的产品线开发流程,则是从项目策划到产品设计、开发、量产的全过程质量控制,确保了产品从概念到最终交付的质量要求。
在电磁兼容(EMC)方面,正向设计理论分析和系统仿真在新能源汽车控制器的开发中扮演着重要角色。通过对骚扰源的定位和优化、器件选型、PCB板和整机布局的设计以及整机EMC测试和优化,使得新能源汽车的电控系统能够在各种电磁环境下稳定运行。
控制器作为新能源汽车的核心部件,其工作效率直接影响到车辆的整体性能。通过优化系统转换效率,如电磁解决方案与整车动力需求的一致性、单电机/双电机电机驱动器的高效率设计,以及优化控制算法和驱动电路设计,可以实现驱动器效率的最大化。在扭矩控制策略上,实现低速和高速力矩的有效控制,如MTPA(最大转矩/电流比控制)、死区补偿、在线温度补偿等策略,保证了电控系统的高效性和响应速度。
新型控制技术在新能源汽车控制器中的应用广泛,覆盖了从系统设计、器件选型、散热效率提升到质量管理和EMC设计等多个方面。通过不断的技术革新和标准制定,新能源汽车控制器的性能和可靠性将得到显著提高,从而推动整个产业向着更高效、更环保的方向发展。