越博动力驱动电机的设计及控制技术分析(图文)
新能源汽车专利技术分析
总766期第三十二期2021年11月河南科技Henan Science and Technology新能源汽车专利技术分析密雅荣（陕西煤业化工集团有限责任公司，陕西西安710000）摘要：新能源汽车分为燃料电池汽车、纯电动汽车和混合动力汽车，借助电力、燃料电池等清洁能源替代传统化石燃料来满足节能环保的社会需求。
本文对新能源汽车的发展现状、市场环境及政策等进行分析，对新能源汽车的发展趋势及主要申请人进行探究，指出当前新能源汽车发展所面临的技术障碍及改进措施。
关键词：新能源汽车；申请量；充电保障中图分类号：F426.471文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）32-0151-03Analysis on New Energy Vehicle Patent TechnologyMI Yarong（Shaanxi Coal and Chemical Industry Group Co.,Ltd.,Xi'an Shaanxi710000）Abstract:New energy vehicles are divided into fuel cell vehicles,pure electric vehicles and hybrid vehicles, which uses clean energy such as electricity and fuel cells to replace traditional fossil fuels to meet the social needs of energy conservation and environmental protection.This paper analyzes the development status,market environment and policies of new energy vehicles,explores the development trend of new energy vehicles and the main applicants,and points out the current technical obstacles and improvement measures facing the devel⁃opment of new energy vehicles.Keywords:new energy vehicles；application volume；charging guarantee汽车是现代人出行最普遍的工具。
新能源汽车电机驱动控制技术研究牛宝云刘大永杨晨通讯作者
新能源汽车电机驱动控制技术研究牛宝云刘大永杨晨通讯作者发布时间：2023-06-14T03:28:26.574Z 来源：《国家科学进展》2023年4期作者：牛宝云刘大永杨晨通讯作者[导读] 随着经济的迅猛崛起，人们的能源保护意识越来越高，为新能源汽车的发展提供了契机。
电机驱动控制技术是新能源汽车制造和生产中不可缺少的关键技术，该技术的应用，不仅关系到新能源汽车的能源消耗量和平稳性，还与安全性和舒适性有着密切联系，所以必须对电机驱动控制技术加强重视，对其进行深入探索和研究。
当前在新能源汽车生产过程中，可以利用的电机驱动技术类型越来越多，不同的类型有着不同的理论和技术特点。
在此背景下，需要将新能源汽车电机驱动控制技术作为重要的课题进行深入研究，积极开展实践和探索工作。
同时在深入了解电机驱动控制技术在新能源汽车中重要性的同时，还需要客观地分析各种技术的优势和特点，为该技术的发展和创新奠定良好的基础。
天津广通汽车有限公司 300000摘要：随着经济的迅猛崛起，人们的能源保护意识越来越高，为新能源汽车的发展提供了契机。
电机驱动控制技术是新能源汽车制造和生产中不可缺少的关键技术，该技术的应用，不仅关系到新能源汽车的能源消耗量和平稳性，还与安全性和舒适性有着密切联系，所以必须对电机驱动控制技术加强重视，对其进行深入探索和研究。
当前在新能源汽车生产过程中，可以利用的电机驱动技术类型越来越多，不同的类型有着不同的理论和技术特点。
在此背景下，需要将新能源汽车电机驱动控制技术作为重要的课题进行深入研究，积极开展实践和探索工作。
同时在深入了解电机驱动控制技术在新能源汽车中重要性的同时，还需要客观地分析各种技术的优势和特点，为该技术的发展和创新奠定良好的基础。
关键词：新能源汽车；电机驱动控制技术；策略1新能源汽车简述新能源车是指使用可持续能源驱动的车辆。
与使用汽油驱动的常规车辆相比，新型车辆在行驶过程中排放的污染物更少，对环境的破坏也更小。
新能源汽车驱动电机基础知识
学习任务2 电机的基本知识
问题1：电动汽车对驱动电机的特性要求有哪些？ 1）体积小质量轻：为了充分利用有限的车载空间，减小车辆质量，降低运行中的能量消耗，应尽量 减小驱动电机的体积和质量。电机可以采用铝合金外壳，各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻 量化和小型化。 2）全速段高效运行：一次充电续航里程长，特别是在车辆频繁起停或变速运行的情况下，驱动电机 应具有较高的效率。 3）低速大转矩及宽范围的恒功率特性：即使没有变速器，驱动电机本身应能满足所需的转矩特性， 以获得在起动、加速、行驶、减速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。驱动电机应具有自动 调速功能，可以减轻驾驶员的操作强度，提高驾驶的舒适度，并且能够达到与传统内燃机汽车同样的 控制响应。
知识准备：电机术语和定义。 9）持续功率：规定的最大、长期工作的功率。 10）工作电压范围：能够正常工作电压范围。 11）转矩-转速特性：转速特性一般是形容频率的曲线，转矩特性确定电压上升的曲线。 12）峰值转矩：该电机可以达到的并可以短时工作而不出现故障的最大转矩值。 13）堵转转矩：当机械设备转速为零（堵转）时的力矩。 14）最高工作转速：达到最高功率而呈现出来的最高速度。
问题2：电动汽车驱动电机主要分为哪几类？
学习任务2 电机的基本知识
问题2：电动汽车驱动电机主要分为哪几类？
有刷电机
永磁直流电机 直流电机
驱动电机
异步电机
无刷电机 问题3：新能源汽车用电动机如何选择？
同步电机 永磁无刷电机 开关磁阻电机
串励直流电机 并励直流电机 他励直流电机 感应式 绕线式 电励磁式 永磁同步 磁阻式
奥斯卡冯·米勒在法兰克福世界博览会上宣布：他与多里沃合作架设的从劳芬到法兰克 福的三相交流发电机的电流经三相变压器提高到万伏，输送175千米顺利通电，从此三相 交流电机很快代替了工业用直流电机。
越博动力文库文案V2018.6.14-越博动力纯电动商用车动力总成系统方案V180613
越博动力纯电动商用车动力总成系统方案
南京越博动力系统股份有限公司（以下简称“越博动力”）产品目前主要以新能源汽车动力总成系统为主。
纯电动商用车动力总成系统一般包括驱动电机系统、自动变速器系统以及整车控制系统等，其品质的高低直接决定了纯电动汽车的动力性、可靠性、单位里程能耗、适用工况等多项整车运行关键指标。
因此，纯电动汽车动力总成系统是纯电动汽车的核心部件。
越博动力的纯电动商用车动力总成零排放、零污染、低噪音。
它具备的优点包括：动力性强，爬坡能力突出，较大的启动转矩和较大范围的调速功能，过载能力强，高效率，低损耗，能量可回收，电动机和驱动轮之间安装自动变速器可以使驱动电机保持在高效率的工作范围内，减轻电机、电池组负荷，整车经济性高，续驶里程长。
（（纯电动商用车动力总成优势）
越博动力纯电动商用车动力总成系统的整车控制器制作流程：
越博动力在纯电动商用车动力总成系统市场先发优势明显，其集控制、监测、故障诊断等核心算法于一体的高性能的整车控制系统技术，是决定汽车动力性、安全性及经济性的关键技术之一。
在自动变速器领域，越博动力自主研发了电控机械式自动变速器及其控制系统，可以使车辆在全工况下，根据车辆不同的行驶需求，智能选择最佳挡位，使驱动电机始终工作在高效区间。
目前越博动力的自动变速器已经成功批量运用于纯电动客车、纯电动物流车等多款商用车车型，并经过市场广泛的验证。
纯电动商用车动力总成匹配车型方案
新能源商用车是指在设计和技术特征上用于运送人员和货物的新能源汽车，主要包括新能源货车以及新能源客车两大类。
下面是越博动力纯电动商用车动力总成匹配车型方案（4类）。
新能源汽车电驱动系统关键技术及其发展趋势
80AUTO TIMENEW ENERGY AUTOMOBILE | 新能源汽车新能源汽车电驱动系统关键技术及其发展趋势1 引言随着经济与科技的发展，我国汽车销量连年攀升。
燃油汽车的增多加重了环境污染和能源消耗问题。
为解决尾气排放和石油资源依赖等问题，国家大力发展新能源汽车。
新能源汽车企业发展迅速，逐渐形成了比亚迪、蔚来、小鹏汽车、理想汽车等品牌。
随着越来越多的企业进入，市场竞争日益激烈，相关企业只有降低生产成本，提高整车性能才能在大环境中获得一席之地。
作为制约新能源汽车发展的关键部件之一的电驱动系统，因其生产成本占整车生产成本的比例高，且直接影响整车性能，成为业内研究的重点。
本文对新能源汽车电驱动系统关键技术及发展趋势作了分析，有利于个人和相关企业更好地了解电驱动系统。
2 新能源汽车电驱动系统现状2.1 电驱动系统的组成、作用及工作原理新能源汽车电驱动系统是新能源汽车的关键部件[1]，包括：驱动电机、驱动电机控制器、变速器；能够适应高温、高湿、振动的复杂工作环境，提供电力转换的同时实现对驱动电机的控制，最终通过精密机械零部件对外传输动力。
对新能源汽车整车使用性能的动力性、操纵稳定性、舒适性、经济性及安全性等性能指标有较大影响。
新能源汽车电驱动系统的工作原理是把动力电池的电能转变为驱动车轮的机械能。
具体是电机控制器通过半导体功率器件的逆变作用把动力电池的直流电转化为交流电，输入到电机三相输入端，控制电机工作状态，使其按需求的方向、转速、转矩工作。
电机转动带动减速器减速、增加输出转矩，从而驱动车轮转动，实现了从电能到机械能的转变。
2.2 市场规模近几年新能源汽车销量逐年攀升，尤其是在2020年至2022年，销量更是呈爆发式曲亚飞 毛红生河南科技职业大学 河南省周口市 466000摘 要： 近年来，新能源汽车市场竞争愈发激烈。
电驱动系统关乎整车的制造成本，影响整车性能。
因此，新能源汽车电驱动系统成为业内研究热点。
新能源汽车电机驱动控制技术的研究
新能源汽车电机驱动控制技术的研究作者：李晓华来源：《时代汽车》2021年第15期摘要：本文由当前新能源状况引入，从问题以及新能源汽车的应用优势进行展望，介绍了新能源汽车的电机驱动控制技术，包括电机驱动控制和电机驱动控制器，希望能给相关人士提供有效参考。
关键词：新能源汽车电机驱动Research on Motor Drive Control Technology of New Energy VehiclesLi XiaohuaAbstract：This article is introduced by the current new energy situation， looking forward to the problems and the application advantages of new energy vehicles， and introduces the motor drive control technology of new energy vehicles， including motor drive control and motor drive controller， hoping to provide effective reference.Key words：new energy， automobile， motor drive1 新能源汽车发展的现状在经济快速发展的背景下，汽车逐渐走进了各家各户，随之而来的是严重的环境污染问题，同时随着汽车数量的不断增加，我国的能源资源状况也越发紧张，为了降低环境污染，缓解能源紧张的问题，需要加强新能源汽车研发力度。
1.1 中国汽车工业中国的汽车工业在新能源汽车方面区得了重大进展，尤其在纯电动汽车领域。
但是中国新能源汽车产业由于政府配套政策系列，除了纯电动汽车其他新能源汽车项目目前仍停留在样品和展示阶段，市场推广和商业化方面远远落后操作化。
越博动力自动变速器及控制技术分析(图文)
越博动力自动变速器及控制技术分析（图文）我国国内新能源汽车自动变速器产业起步晚，相比国际同行有较大差距，但由于国家政策大力鼓励新能源汽车的发展，因此新能源汽车自动变速器产业发展速度又相对比较快。
自动变速器及控制技术是新能源汽车核心技术，自动变速器也是中国汽车产业核心技术上的最大痛点，多年以来都难有突破。
与发达国家相比，中国新能源汽车自动变速器研究开发及其产业化究竟差在哪？业内人士分析最主要的原因还在于国内很多人对自动变速器重要性的认识还不够，极少采用自动变速器，这就直接导致国内对自动变速器开发投入不足。
差距主要体现在集成度、产品一致性和匹配优化水平上。
不过近两年新能源商用车自动变速器产业出现良好发展势头，比如南京越博动力系统股份有限公司的新能源商用车自动变速器以AMT 为主。
据了解，越博动力（300742）的自动变速器系统由机械式变速器、选换挡执行机构及控制系统组成，其工作原理是根据车辆速度、电机转速、动力负荷等因素自动进行档位升降，满足整车运行工况，
并使驱动电机始终保持在高效运转状态。
具体来说，其自动变速器及控制技术有4大特征：
一：提供的自动变速器既具有普通自动变速器自动变速的优点，又保留了原手动变速器齿轮传动的效率高、成本低、结构简单、易制造的长处；
二：操作便利，换挡速度快；
三：自动变速器是在现有手动变速器上进行改造的，保留了绝大部分原总成部件，只改变其中手动操作系统的换档杆部分，生产继承性好，改造的投入费用少，非常容易被生产厂家接受；
四：换挡过程中结合电机的自动调速使换挡更加平顺、合理，同时也减少了换挡过程中对相关机械部件的损失，延长了其使用寿命。
越博动力 微型面包车动力总成系统方案(图文)
越博动力|微型面包车动力总成系统方案（图文）
对绿色交通、节能环保的关注，让新能源汽车在全球汽车市场的热度经久不衰。
加之今年七月的新政，作为实现我国新能源车型品质再升级的有利“助推器”，生产出具有竞争力、可以充分满足消费者需求的新能源车型，备受所有汽车厂家重视。
其中消费者最关注的新能源车型里就有新能源微型面包车。
众所周知，南京越博动力系统股份有限公司（以下简称“越博动力”），是新能源汽车动力系统领航者，亦是国内领先的新能源汽车动力总成系统产品和解决方案提供商，所以今天在此介绍越博动力的微型面包车动力总成系统方案。
（微型面包车动力总成产品图示）
上图即为越博动力搭载在微型面包车上的动力总成产品。
这款动力总成产品最大的亮点在于它集成了两档减速器和后桥差速器于一体，再连上驱动电机，形成集成化的桥箱一体驱动总成。
特斯拉最先使用的是驱动电机加单级减速箱，model3开始采用两档变速箱形式，跟越博现在已经推广使用的桥箱一体方式是一样的。
首先，这种结构省掉了中间传动轴装置，减轻了车重，降低了整车的能耗。
其次，传动轴的减少，也大大提高了动力传动效率，增加了续驶里程。
第三，桥箱一体采用两档变速结构，高低档的增加提升了整车动力性。
现具备高性能、低能耗、全路况等优势的微型面包车动力总成系统，已逐步实现产品产业化发展和批量应用。
越博动力也凭借其高性能的动力总成产品，与东风汽车、长安汽车、中国一汽、金龙集团、陕汽集团、中通客车等国内顶级新能源汽车厂商均有合作，市场口碑良好。
越博动力整车控制技术分析(图文)
越博动力整车控制技术分析（图文）整车控制器是纯电动汽车动力系统集成的核心部件，其产品技术水平和成果成熟度直接影响整车的动力性、安全性及经济性，是纯电动汽车产业化成功与否的关键技术之一，也是最能够体现整车企业自主知识产权和产品水平的核心技术。
一、整车控制技术的功能介绍整车控制系统能够实现对汽车动力、舒适度、安全性以及能耗等多方面进行调整优化，配合大数据让电动汽车拥有更好的操作性和可靠性，具体来讲整车控制器对电动汽车主要有以下功能：（1）数据交互管理：整车控制器要实时采集驾驶员的操作信息和其他各个部件的工作状态信息，这是实现整车控制器其他功能的基础和前提。
该层接受CAN总线的信息，对直接馈入整车控制器的物理层进行采样处理，并且通过CAB发送控制命令，通过I/O、D／A和PWM 提供对显示单元、继电器等的驱动信号。
（2）安全故障管理层：实车运行中，任何部件都可能产生差错，从而可能导致器件损坏甚至危及车辆安全。
电动汽车控制器要能对汽车各种可能的故障进行分析处理，这是保证汽车行驶安全的必备条件。
对车辆而言，故障可能出现在任何地方，但对整车控制器而言，故障只体现在第一层中继承的数据中。
对继承的数据进行分析判断将是该层的主要工作之一。
在检测出错误后，该层会做出相应的处理，在保证车辆足够安全的条件下，给各部件提供可使用的工作范围，以便尽可能地满足驾驶员的驾驶意图。
（3）驾驶员意图层：驾驶员的所有与驱动驾驶相关的操作信号都直接进入整车控制器，整车控制器对采集的驾驶员操作信息进行正确的分析处理，计算出驱动系统的目标转矩和车辆的需求功率来实现驾驶员的意图。
（4）能量流管理层：该层的主要工作是电动汽车控制器在多个能量源之间进行需求功率分配，这是提高燃料电池及电动汽车经济性的必要途径。
二、越博动力整车控制器的生产过程三、越博动力整车控制技术分析在整车控制技术方面，越博动力在动力总成系统领域积累充足，走在行业前列，其控制策略成熟度高，整车节能效果良好，控制器产品通过市场检验证实了其可靠性。
越博动力系统集成一体化技术分析
越博动力系统集成一体化技术分析2018年开始，我国新能源商用车产品性能与技术要求进一步提升，一方面是因为国家政策导向，另一方面也是市场竞争的结果。
那么，为什么要做动力系统集成一体化技术？一套动力总成系统主要由整车控制系统、驱动电机及控制系统、变速器控制系统等多个模块联合组成，动力总成系统优劣决定整车性能。
将这几大部件和控制系统高度集成一体化，不仅可以提高系统的功率密度，减少能量在各个环节的损耗，提高能效，同时能降低成本，减少体积、实现轻量化。
动力系统集成一体化可分为结构集成和控制系统集成两方面。
目前国内大部分企业已经实现电驱动系统等领域的集成化，也开始实现了大批量商用。
但少有企业可以真正做到动力总成系统的一体化，因为大部分企业仅有能力生产电机和控制器系统，或者整车控制体系，但很少有企业的生产和设计能力可以全面覆盖到电机及控制系统、整车控制系统和变速器系统。
因此各大系统的一体化集成的技术匹配与契合度都存在一定壁垒。
越博动力系统集成一体化技术分析目前越博动力的动力总成系统已经实现电机、电控和自动变速器的结构集成、驱动集成以及最核心的策略集成一体化技术。
越博使用的分布式优化系统可以在大量设计方案中，自动匹配最佳的动力总成结构和最优的控制策略，帮助整车厂实现的大、小“三电”系统选型，保证动力系统的高集成度，提高车辆的舒适性，降低动力总成的能耗。
技术分析之一：结构集成一体化。
通过电机、逆变器、减速齿轮三个部件一体化，可以实现高效、小型和轻量化，同时降低成本。
技术分析之二：控制集成一体化。
控制集成一体化通过硬件集成与软件集成使得产品使用更加简单，功能更加丰富，运行更加高效。
越博动力新一代整车控制器（XCU）将档位控制器、整车控制器、远程监控单元、蓝牙等分立单元集成。
五合一控制器将电机控制器、助力转向控制器、气泵控制器、DCDC、高压配电箱集成，减小体积，简化安装。
越博动力通过整体解决方案为客户提供一站式服务，公司与客户形成稳定的合作关系，被东风汽车、长安客车、唐骏汽车、南京金龙评为年度A级供应商或战略供应商。
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越博动力驱动电机的设计及控制技术分析（图文）作为新能源汽车的核心部件之一，在业内人士看来驱动电机及其控制系统未来发展前景可观。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。
电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分。
电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。
据了解，我国现有的新能源驱动电机类型主要有4种，包括异步电动机、永磁无刷电动机、开关磁阻电动机及直流电动机。
基于电动汽车市场发展需要和技术现状，设计开发可靠、低成本、性能优良的全数字化电动汽车永磁无刷电机驱动系统，对于电动汽车产业的发展有着重要的现实意义。
因而南京越博动力系统股份有限公司的驱动电机的设计及控制技术就属于永磁同步电机，具有体积小，质量轻，功率密度高，转矩密度高，功率因素高，效率高等优点。
（永磁同步电机结构示意图）
越博动力采用永磁电机作为驱动电机的优越性主要体现在4方面：
首先，在设计过程中，通过电磁仿真、热分析、结构仿真、模态仿真等手段，确保驱动电机具有高可靠性和高效率；
其次，采用高性能永磁材料，轻量化结构设计，提高永磁体的利用率，提高驱动电机的功率密度、转矩密度及效率，降低了驱动电机的成本；
第三，研发DET产品，采用双电机输入，使电机的工作区间尽可
能在电机的高效区，降低了整车的能耗，提高了整车的换挡舒适性；
第四，研发高转速电机，具有较高的功率密度，既可以节省电机的生产材料，降低电机的重量，节约成本，又可以满足对体积、尺寸有特殊限制的应用需求。