新能源汽车热管理的多电机控制方案

  汽车热管理系统就是对汽车进行温控和冷却，用来保证汽车各零部件以及驾驶舱内处于适宜的温度范围。在新能源汽车上主要体现在电池系统、电驱系统和空调系统的温度控制上，而各回路系统的水泵作为能量流动的重要角色，因此，做到对三个水泵的灵活控制显得很重要。

  随着低碳经济的提出和节能减排的号召，“新能源”慢慢的变成了当今社会的热点话题，在新能源汽车上更是对车内能源利用率提出了更高的要求，大多数表现在实现各回路热量与冷量需求的内部匹配。新能源电动汽车热管理已成为保障车辆宽温域环境适应能力、电池热安全和乘员舱热舒适性等方面的关键技术，同时也对电动汽车的能耗，特别是高低温度的环境下的整车能耗有着显著影响。随着车辆电气化和智能化的加快速度进行发展，与传统汽车相比，电动汽车热管理技术和发展路线在动力系统、空调系统等子热力系统和整车层面都呈现出了明显的差异和巨大的进步。

  汽车在行驶工作时，其内部会产生大量的热量，而热管理系统便是负责汽车内部热量的产生和传输等问题，将车内热量控制在合适的范围内，防止高温引起汽车故障。

  图1汽车热管理构成 传统燃油汽车的热管理系统,基本围绕其动力系统展开,最重要的包含发动机冷却系统和主要利用发动机余热和动力进行制热/制冷的空调系统｡ 对于新能源的热管理系统，需要具备更复杂的系统，更高的成本，比如相较传统燃油车，多了电池、电驱电器件，就要多一套的电池冷却系统，和增加电动电器件的冷却系统。新能源汽车热管理系统包括电池热管理、电机电控热管理和空调热管理。

  动力电池能完全发挥性能的温度范围通常为 0℃~40℃｡温度过低,电池充放电功率性能直线下降,整车表现出动力不足､续航缩减;温度过高会产生电池热失控风险,威胁整车安全。电池的散热方式主要有风冷式、液冷式和直冷式。随电池的单位体积内的包含的能量提升，直冷已经满足不了散热需求了，而液体的比热容比空气高，液冷式比风冷式散热效果更加好，使得液冷成为主流趋势。

  电机和电控是新能源汽车一大发热源。温度控制带来最佳性能体验，电机电控零部件产生高温影响性能，需通过冷却循环及时散热，电机电控零部件工作时产生的热量若不及时散去会使其性能和寿命下降。

  电动汽车空调系统主要负责汽车乘员舱的热管理，从而为司乘人员提供舒适的驾驶乘坐环境，进而保障驾驶员的安全驾驶。 当前电动汽车主要是采用的空调系统为压缩式单冷空调和电加热器的组合，这种空调系统技术成熟，与燃油车差别不大。目前主要使用的是PTC空调和热泵空调。

  目前传统车热管理方案已经较为成熟，传统内燃机汽车可通过发动机的余热进行采暖。在电动汽车发展的初期，各系统的热管理功能独立，纯电动汽车的空调系统工作所需能量均来自动力电池，无法利用内燃机余热进行乘员舱的加热，主要是依靠高压PTC 进行供暖，在冬季环境中，会大量消耗电池的电量，缩短续驶里程。这样的分散式热管理系统部件众多，体积及质量大，缺乏对整车热量的统一管理，热管理效率较低，系统成本高，但结构相对比较简单，系统控制简单。 在电动汽车续驶和整车能耗的压力下，随着电动汽车开发技术的进化，具备更低热管理能耗、更宽工作温域、更低系统成本和更紧凑的系统结构的一体化集成热管理系统成为电动汽车的大势所趋。该设计对三大系统产生的热量进行统一的管理，从而大幅度提高车辆整车的热管理效率，采用更高效的热泵空调代替PTC作为主要热源，并采用电机余热回收或电机发热等作为补充热源来拓展工作温域。将各系统的加热功能、冷却功能集成化，而非分散式热源。将冷却管路、控制阀、水泵、膨胀壶等辅助系统部件集成使结构更紧凑。与零散的系统相比可以明显降低热管理系统整体所占用的空间和重量。 集成式管理系统可大幅度降低能量损耗，直接提升续航里程，国外厂商已经有6年的验证搭载周期，目前装载率仅10%，产业升级趋势明确。

  新能源汽车热管理系统核心零部件：换热器 Chiller、电池冷却板、电子膨胀阀、电子水泵、水暖 PTC、电动压缩机、冷凝器、风扇、电子膨胀阀、蒸发器等。其中水泵是整套系统的心脏，驱动液体在三个系统中流动、交换能量。

  图2新能源车热管理构成 在这套系统中，水泵几乎是一直在工作的，因其工作特性，需要工作寿命长且兼顾效率高、噪音低、振动小、质量小等特点。使用FOC算法控制无刷电机，能满足市场需求。在这套系统中，为确保各个系统的液体流通，需要三个水泵，分别负责每一路液体传输的动力来源。对于水泵的驱动和控制，早期方案是单个MCU驱动一个水泵，各个水泵控制是独立分开的，机车控制中心需要对三个MCU进行数据交互，才能完成对水泵的有效控制，导致对整个热管理系统数据管理是十分复杂的，并且其后期OTA也是复杂的。 现在推出S32K3多电机控制方案，单个S32K3 MCU就可控制3个水泵，更方便对其来管理，后期OTA也更简单，同时S32K3在安全方面的性能比S32K1更加可靠。

  只要用户对新能源汽车还有电池续航、舒适度、电池快充等需求，集成式热管理的重要性进一步强化，是未来新能源汽车热管理的关键趋势。立功科技可提供多电机控制方案，助力集成式热管理系统开发。

  自19世纪第一辆电动汽车面世至今，新能源汽车的发展长期处在上升期，新能源汽车的发展也带动了其相关产业的建设，其中就包括了充电桩。充电桩其功能类似于加油站里面的加油机，可以固定在地面或者墙壁，安装于公共建筑和居民小区停车场火充电站内，能够准确的通过不同的电压等级为各种各样不同型号的电动汽车充电。 世界能源需求的不断攀升和自然资源的日益枯竭，人们环保意识逐渐增强，世界各国对新能源汽车的推广支持，让新能源汽车在未来汽车市场将占了重要地位，如果说过去充电站等配套设施的不完备在某些特定的程度上限制了电动汽车发展的话，那么这样一些问题正在慢慢地得到解决。 当前充电桩行业面临的主体问题包括： 1. 受市政建设规划，充电桩位置分散，车主难以找到桩 有人购车后“吐槽”有车找

  据参与标准拟定的清华大学汽车工程系教授、中国工程学会电动车分会主任陈全世介绍，首个《纯电动乘用车技术条件》已经拟定完毕，上报国家标准委审批。新标准的主要起草方中国汽车技术研究中心标准化研究所的有关人员也确认了此事。 与之前的电动车标准相比，即将颁布的《纯电动乘用车技术条件》对电动车的诸多性能设定了严格的技术指标，如最高时速不低于75公里，续驶里程大于160公里等。今后政府补贴参与新能源示范的纯电动汽车、《节能与新能源汽车推广示范车型推荐目录》都将参照这一技术标准。 新标准贴近传统汽车技术指标 对于《纯电动乘用车技术条件》的技术方面的要求，陈全世教授用一句简单的话概括：“除了续驶里程，其他指标都要向传统燃油汽车靠拢

  广州车展上，广汽新能源汽车发布的新款车型“Aion S”新能源汽车采用了 日本电产（Nidec）的牵引电机系统“E-Axle”。 牵引电机是在电动车（EV）及插电式混合动力车（PHEV）等新能源汽车中产生驱动力的核心部件。日本电产的牵引电机系统“E-Axle”通过将马达、变频器、变速箱整合为一体，实现了紧凑轻量以及高灵活度的车辆布局。此次被Aion S 所采用的E-Axle 可将最大输出功率、最大系统输出扭矩分别提升至150kW、3,900Nm，而重量只有87kg（同一级别燃油引擎的一般重量为 160kg 左右）。 近来，二氧化碳形成的全球温室效应和汽车尾气造成的大气污染等全球规模的环境、能源问题日渐严峻，各大

  采用Nidec牵引电机系统“E-Axle” /

  据数据显示，2019年6月，国内乘用车销量176.6万辆，环比增长11.6%，同比增长4.9%。其中，轿车销量为88.7万辆，环比增长10.3%，同比增长2.2%；MPV销量为12.2万辆，环比增长13.7%，同比下滑6.9%；SUV销量为75.7万辆，环比增长12.9%，同比增长10.5%。 6月，乘用车零售量达176.6万辆，同比增长4.9%，相对于今年1-5月累计下滑11.9%的增速大幅改善，同时也是时隔12个月后的首次同比正增长。此外，6月乘用车零售量环比增长11.6%，这也是本世纪以来6月环比增长最大的。 据数据分析，6月的零售增量主要以国六区域在月底前须“被迫”完成清理的国五车型为主。由于国五车型库存消化的时间

  从2G时代简单的短信传输到如今的4G和5G网络，信息传输速度的变化也给我们的生活带来了巨大的改变。而我国作为5G技术的先行者，在很多行业都已经有所应用了。那么除了通讯技术的变革之外，5G技术又会给新能源汽车产业带来哪些影响呢? 首先，5G对新能源汽车行业最大的影响应该就是无人驾驶技术了。由于无线传输速度更快，信息精准度更高，所以能将路面上复杂的路况快速地进行判断与计算，从而完成高效的无人驾驶。此前的无人驾驶技术着力点主要在于传感器的应用以及对于外来信息的采集，这样的形式只可以帮助车辆判断在一些范围内和一段时间内的基本路况，而且存在一定的延时，精准度也会受一定的影响。而5G技术能建立完整的监控体系，利用大数据系统的判断

  产业带来哪些改变呢？ /

  按照《新能源汽车动力蓄电池回收利用管理暂行办法》要求，依据《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》，经企业申报、省级工业与信息化主管部门审核、专家评审、现场核查和网上公示等程序，现将符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单（第一批）予以公告。 附件：符合《新能源汽车废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件》企业名单（第一批） 工业和信息化部 2018年9月3日

  随着政府双积分政策的出台，各大车企纷纷入局新能源汽车产业，然而，在这火热的背后确实是品质遭到了质疑，最大原因是电池技术不成熟。 备受瞩目的新能源汽车“双积分”政策终于在一片喧嚣中尘埃落定。在工信部正式对外发布的《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》中，针对在中国境内销售乘用车的企业（含进口乘用车企业）的企业平均燃料消耗量（CAFC）及新能源乘用车生产（NEV积分）情况做积分考核。而这一政策将于2018年4月1日起正式实施。 “双积分”政策的出台直接促使了国内自主车企、合资车企纷纷上马新能源汽车项目。这一方面让人看到车企发展新能源汽车的热情；另一方面，车企式地发展新能源汽车也让人有些隐隐的焦虑。 竞

  党中央、国务院格外的重视汽车产业高质量发展。习多次做出重要指示批示，强调要成为制造业强国，就要做汽车强国。 2021年，面对全世界疫情持续演变、汽车芯片供应紧张等复杂严峻形势，工业与信息化部深入学习贯彻习新时代中国特色社会主义思想，认真落实党中央、国务院决策部署，统筹疫情防控和经济社会持续健康发展，会同有关地区和部门砥砺攻坚、奋发有为，一同推动汽车产业在“十四五”开局之年取得新成效、见到新气象，汽车强国建设迈出坚实步伐。 一是全力保障稳定运行，推动汽车工业平稳向好 组建汽车半导体推广应用工作组、保障汽车企业稳定生产工作专班，通过搭建供需对接平台、实施产品准入“容缺受理、先办后补”等政策措施，有效缓解芯片供应紧张；建立

  系统研究现状及展望

  电机驱动技术

  电机驱动和充电技术的发展趋势

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  系列首款产品可实现3相直流无刷电机的无感控制中国上海，2024年3月28日东芝电子元件及存储装置株式会社（“东芝”）今日宣布，开始批量 ...

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