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张大妈

【新能源君科普汽车知识】新能源汽车三电中的电控是什么,在车里起到什么作用? 新能源君的微博视频

源自新浪微博:新能源君

01-21 20:29

在新能源汽车的核心三电系统中,电控常被忽视,却是决定车辆性能、能耗与稳定性的关键。本文将深入解析电控的工作原理,探讨其如何通过电流转换影响续航,并揭示高效电控背后的技术革新,为理解新能源汽车核心技术提供新视角。

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  • 电控是连接电池和电机的核心,负责直流与交流电的高效转换。

  • 逆变和整流是电控的两大核心功能,直接决定了能量利用效率。

  • IGBT是电控中的关键元器件,其性能和散热技术至关重要。

  • 先进的双面散热技术能显著提升电控的功率输出和持续工作能力。

  • 高集成度电控有助于实现车辆轻量化与更优的空间布局。

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电控虽不像电池和电机那样备受关注,但它却是决定车辆性能、续航和稳定性的幕后英雄。其内部构造和工作原理,直接关系到能源利用的效率和驾驶体验。

电控的核心使命

新能源汽车的电控系统,其核心使命是管理电池与电机之间的电能流动。电池储存的是直流电,而驱动电机普遍使用交流电,因此电控的首要任务是“逆变”——将直流电转换为交流电驱动车辆。

反之,在车辆减速或制动时,电控需执行“整流”功能,将电机(此时作为发电机)产生的交流电转换为直流电,回充至电池,实现能量回收。这两个转换过程中产生的能量损耗,直接决定了车辆的续航表现。因此,电控的效率越高,车辆的续航里程就越有保障。

关键元件IGBT

在电能的整流与逆变过程中,高速开关的电子元件扮演着核心角色。新能源汽车电控普遍采用IGBT(绝缘栅双极型晶体管)作为核心功率器件。

IGBT巧妙结合了MOS管和三极管的优点,既能承受高电压,也能承载大电流,足以应对汽车电控的严苛工况。虽然IGBT的开关频率略逊于部分MOS管,但控制电机已绰绰有余。相比之下,采用碳化硅材料的MOS管性能更优,但成本高昂,通常仅用于30万以上的高端车型。因此,IGBT成为当前市场的主流选择。

散热决定上限

IGBT在高速开关时会产生大量热量,有效的散热设计是保障电控稳定运行的关键。以一辆高速巡航的新能源轿车为例,即便电控转换效率高达99%,1%的损耗也能产生150至200瓦的等效热量。

传统电控多采用单面散热,热量需通过单一路径导出。而更先进的方案是双面散热,例如五菱星光采用的“三明治”结构,将IGBT模组夹在两个散热水道之间。这种设计使散热面积相较于传统方案提升了近一倍,让电控的持续工作温度上限从150°C提升至175°C,输出电流也达到了570A,性能表现更加稳定。

高集成的优势

优秀的电控不仅要效率高、散热好,还需具备高集成度和轻量化特点。以五菱星光PHEV搭载的EV0049电控为例,其峰值效率达到了99%,且效率高于90%的高效区间占比高达94%,处于行业前沿水平。

在结构设计上,该电控的排积仅有7.9升,重量不到10千克,相比传统电控体积减少10%,重量减少20%。这种高度的集成化不仅为整车布局节省了宝贵空间,也为车辆的轻量化做出了贡献,进一步提升了能效和性能。

电控作为新能源汽车的技术核心,其发展水平直接影响着产品的成本与性能。从五菱星光在10万级别车型上应用高效电控的案例可以看出,国产新能源汽车技术正快速进步并普及。正是这些核心技术的突破,才使得性能更强、能耗更低的产品能够走进千家万户。

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