新能源汽车电控系统的作用是什么

【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)

车谈君自毕业之后就一直在汽车行业工作了十几年，见惯了传统汽车的设计以及制造过程，也见惯了很多国内电动汽车的设计及结构。进入到2020年，特斯拉Model 3自国产之后在国内新能源汽车的销量里面一骑绝尘，以43744辆的半年销量成为新能源汽车行业里的一匹黑马。作为新能源汽车行业里的“搅局者”，特斯拉确实在很多地方颠覆了传统汽车乃至于国内电动汽车的设计。基于此，车谈君打算和大家一起来深度解析一下特斯拉Model 3。

01.外型设计够时尚也够科技

特斯拉Model 3咋一眼看上去还是比较时尚的，尤其是完全按照电动汽车需求打造的前脸，取消了传统汽车常见的大进气格栅，看起来仍然还是有蛮顺眼的。同时在前脸的底部还是设计了一个可关闭式的进气口，如果需要进行冷却的时候可以将其打开，如果不需要冷却的时候则可以将其进行关闭，以降低风阻。

为了搭配底下如此之小的进气口设计，特斯拉Model 3的冷却风扇不像传统车一样立着安装的，而是平躺着安装在前舱的行李箱之下的。这其实也是颠覆目前其他公司所有车型的一种设计，自带一些科技感。

此外，有可能是为了便于制造与安装，也有可能是出于轻量化的原因，特斯拉Model 3全系都是全景玻璃车顶，但是不是天窗，是不能打开的，躺在车里看看天空和星辰倒是可以的。而且沿着B柱过去中间有一根横梁，并没有想象中那样好观看星星，但总体说还是足够科技感的。

02.空间是亮点

车谈君曾经拆开不少国内的电动车看过，里面的很多电子器件将前舱甚至是后舱的空间塞得满满的。得益于创新的电气化设计，特斯拉Model 3没有了保险丝盒和继电器盒，都是依靠前车身控制模块中的集成电路和软件进行控制;同时将DC/DC转换器和车载充电机集成到后排座椅下方动力电池BMS的位置，电机控制器集成到了驱动电机，前舱空间得到了极大释放，除了预留一整个前置驱动电机的空间以进行四驱(目前驱动电机安装在后面为后驱)以外，还能在前舱多出一个行李箱的空间出来。此外在后舱的后备箱空间里面掀开底板下面还有一个不小的储物空间。

特斯拉Model 3的车身尺寸为4694*1850*1443mm，实际上跟很多传统的中级车相比是比较稍微娇小一点的，但是仍然做到了2875mm的轴距，同时由于后排中间座位下面没有传统车常见的凸起，乘坐空间还是不错的。

03.驾乘感受不一般

如果习惯了传统车或者国内大部分电动汽车的驾乘感受的话，刚开始接触特斯拉的时候是会有很多不一般的感觉的。首先跟很多无钥匙进入系统不一样，特斯拉Model 3是需要在B柱位置刷卡进入的。

在整个驾驶舱，除了方向盘和中控大屏之外就没有别的东西了，甚至在传统的挂挡把手区域也是空空如也，显得特别的简洁。

挂档杆是在方向盘右侧(以前常见为雨刮组合开关的位置)，而在左侧的组合开关则是集成了雨刮和转向灯开关，这个跟很多车都不一样。然后所有对车里的控制都可以通过中控大屏来实现，包括开大灯、顶灯、空调、座椅加热等等。

值得一提的是，在左侧的显示的一辆虚拟的特斯拉的位置里，比如说用手点击后备箱的位置则可以打开后备箱，用手点击前舱的位置则可以打开前舱盖等等，跟很多传统车用拉索的方式相比简直是科技感十足。

04.底盘也有很多新技术

很多人都觉得电动汽车的底盘和传统汽车的底盘差不多，并没有什么太多的新技术。其实则不然，特斯拉Model 3在这一块依旧采用了很多比较新的设计，比如说线控电动助力转向、线控制动系统等等。

在悬架方面前悬架采用的是双叉臂式独立悬架，后悬架采用的是多连杆式独立悬架。虽然没有采用电控悬架，不过考虑到只有二十几万的价格，还是非常不错的说。

05.中国化的动力总成

大家都知道特斯拉在美国一直采用的都是交流异步电机，Model 3在国产化之后采用的则是一款永磁同步电机，毕竟在国内使用永磁同步电机有非常多的优势。入门款车型的电机总功率达到了202kW，总扭矩为375Nm，为后置后驱，官方百公里加速为5.6秒，在电动汽车里面并不算突出，电池方面采用的是LG化学或宁德时代的三元锂电池，工信部续航里程达到了445km，基本上可以说入门款车型的续航里程数在绝大多数的使用情况下都是足够用了的，中高配就更好了。

06.写在最后

实打实的说，特斯拉Model 3补贴之后为27万多起的价格，也就最多值这么多价格的一个车。尤其是特斯拉一直以来的做工都跟其高端豪华的形象相去甚远。但不管怎么说，买特斯拉的看中的都是它所带来的高科技感觉来的。就跟手机一样，苹果颠覆了之前所有的手机设计，不得不说深入了解特斯拉Model 3这辆车之后发现它也在很多地方颠覆了之前的汽车设计。从这一点出发，你会愿意买一辆这样的国产特斯拉Model 3吗?

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

电动汽车的传动系统是电动汽车长期寿命的保证。大部分电动车的传动部件结构基本都极其紧凑，只能安装单个变速箱，使得电机长时间在临界点旋转，降低了动力输出的效率。不过，宝马i8率先安装配置了一台2AT，解决了临界速度问题。接下来，让我们用汽车编辑器观看电动车传动系统的示意图。

汽车电驱动系统图解:最后是变速箱拖动的特斯拉。

以最好的电动车特斯拉ModelSP85(以下简称ModelS)为例。一开始可以轻取，但中后期加速时频繁输给对手。原因就在于特斯拉匹配的单级变速箱，使得特斯拉总是用一档来完成从起步到最高时速的行驶。这就相当于开燃油车，从一档起步，不换挡行驶，直到车速被拉至红线区域，发动机无法回到最佳扭矩输出范围，进而加速动力大大减弱。同样，特斯拉&ldquo进一步加速的潜力。也是被这个一个一个挡世界的单级变速箱拖累，中间会被对手超越。

汽车电驱动系统图解:单级变速箱降低特斯拉续航潜力。

单级变速箱引起的电机扭矩输出可以一蹴而就，不间断的动力输出可能有利于起步加速，但不利于汽车的合理性和舒适性。尤其是采用高速电机进行性能的ModelS，配备了高功耗的高速电机，单级变速箱一档传动比大导致汽车在高临界转速点巡航，这是不合理的。

至于效率折扣有多严重，我们可以看看47.5kWh的电池容量。最佳续航约为250公里，而ModelS配备了容量为85kWh的锂电池组。最好的续航时间是400公里左右。特斯拉几乎是腾势的两倍高，但电池寿命却没有翻倍。

汽车电驱动系统图:多速变速箱有哪些优势?

与固定挡相比，多挡变速箱的动力输出损失更小，能够提高发动机的动力输出效率，这是R&D人孜孜不倦追求变速箱终极挡位的关键。考虑到重量轻和体积大的问题，变速箱不一定会无限增加齿轮。因此，如果能匹配一个合理速比范围的多速变速箱，优化电机功率爆发的时机，合理性会大大提高，其次是持续加速性能。

讲了一档的缺点和多档的优点后，电动车厂家还是在用单机变速箱。何必呢?关键是单级具有结构极其紧凑的优点，体积比普通变速箱小很多。它不需要离合器(电机的输出轴直接连接到变速箱上，而不是内燃机的飞轮)，电控换挡结构比液压更简单可靠。单级变速箱因其利大于弊而被广泛使用，其关键性能已经满足当前使用。这并不是说厂商放弃了提高合理性，只是目前没有时间去顾及。GKN为大规模生产的电机引进了两级变速箱。虽然在档位数上名不副实，但在宝马i8安装配置后的性能症状上，还是要优于单级变速箱。

汽车电驱动系统示意图:第一个实现&ldquo许多。齿轮，i8两级变速箱

目前，在纯电动汽车中，我们还没有看到多级变速箱。在采用插电式混合动力结构的车型中，宝马i8率先单独安装配置了紧凑型&ldquo两个。变速箱。

大多数混合动力汽车基本上都配备了离合器结构，用于避免电机转速过快时电驱动断开，但这会影响动力的性能。宝马i8是一款追求动力的跑车，电动机占动力输出的一半。显然不适合它断开电驱动，而来自GKN公司的eAxle变速箱解决了这个问题，使得宝马i8的电机临界转速在二档更低，这样在整个过程中电机和汽油机基本上是一起驱动汽车的。

变速箱的聪明之处在于给电机增加了一个额外的传动比，可以提高汽车的加速性能，同时在纯电动模式下增加了行驶行程。JiKane的双速eAxle变速箱还降低了电机及其连接系统的尺寸和重量。整个装置仅重27公斤，体积为325倍;562×13毫米，这个体积的主要参数比ZF9AT变速箱小，专门为横向布局而设计，并特别瘦身。ZF9AT是367&倍;521×41mm.宝马i8的传动轴和电机之间只有一个狭窄的侧向空空间。与其说是eAxle变速箱装在宝马i8上，不如说是不如&ldquo附上&rdquo更适合形容。

电驱动系统示意图:电驱动系统的未来。

我认为不仅是高大的宝马i8，丰田也为其混合动力汽车安装并配置了ECVT变速箱。它没有传统CVT的锥盘和钢带，采用行星齿轮变速结构。该变速箱不仅与发动机匹配，还具有电机变速功能。现在，德国汽车零部件供应商博世代表他们加紧了电动汽车多速变速箱的研发。特斯拉ECOAllen·马斯克也在考虑未来为ModelS匹配一款紧凑、轻便的多速变速箱。

图示的汽车电驱动系统的电机只是改变了作功方式，即动力输出是由电磁互斥原理引起的，而不是由发动机燃烧产生的热效率作功，变速箱对于优化电机的动力输出还是非常重要的。目前，在研发轻量化、小型化特种齿轮箱时，仍有许多技术问题需要克服。好了，今天就简单介绍一下。更多咨询请关注本网站。

百万购车补贴