陈守川：新能源物流车电控系统发展趋势及挑战

5月17日，2019中国(西安)新能源汽车产业生态大会在星河湾大酒店召开。会议第二天来到由飞碟汽车独家冠名的新能源物流车专场，无锡华宸控制技术有限公司技术总工陈守川做了题为“新能源物流车电控系统发展趋势及挑战”的主题报告。

无锡华宸控制技术有限公司技术总工陈守川

陈守川演讲的主要内容：

电控发展趋势

随着国家补贴的退坡，车企对零部件厂家的要求产品价格越来越低、性能越来越高、产品性价比越来越高。辩证的看，现阶段机遇和挑战并存，销售驱动向技术驱动转换，比拼产品价格、性能、服务，淘汰落后产能，推动行业健康发展。

电控方面，也要求企业提供性价比高的产品，进一步分解体现在三方面：产品更便宜，良好驾驶体验，省心、安全可靠。

应对挑战的措施

华宸控制结合自身产品特点，应对策略主要分为：平台化、集成化、设计优化，性能方面提高整车动力性、减少NVH，确保产品安全可靠，易维护。

平台化。把研发主要分为三个平台：硬件平台、软件平台、控制策略平台，基于平台就像搭积木一样衍生出产品。产品之间系统差异更小了，能够实现更快响应客户的需求；目前一天能够和电机厂家配合完成电机标定，和主机厂家两天完成调车；控制器也有一些灵活设计，可以改变进出口的布局和支架。一个软件、硬件经过数十个项目验证，可靠性会大幅的提高，同时物料可以实现共享。减少研发重复投入，提高效率降低成本。

集成化。电池的电能通过电缆传递到车上的各个电控设备，每一个电控设备之前传统方式是各自独立存在，通过集成在一起，优势是线束少、体积小、重量轻、可靠性高、易安装，易维护，这样重量降低20%，体积降低了至少20%，成本降低了15%。

集成泵总成。一些电动物流车、大巴、卡车、环卫车上面都有转向泵、自动气泵，传统方式是泵和电机连接在一起，控制器通过远程电缆控制；三者做在一起，控制器借用电机外壳，特点是体积小、重量减轻、噪音小，维护也更简洁，成本可以降低至少20%，现在有高压和低压产品。

设计优化。最主要的是IGBT、电容、机械外壳，充分发掘潜能，把IGBT电流提高，机械外壳体积降低，尽量把材料省下来。核心器件国产化，得益于国产供应商的技术进步，现在这一块是趋势。优化布局能够节省一些材料，通过这些方式能够达到降低控制器整体成本。

动力性。首先是爬坡，电力资源网每年也在举办爬坡比赛，要求越来越高，从原来满载到现在的超载爬坡，从20%提升到30%，减少发热提高爬坡性能，爬坡的时候车速很慢，所以可以把频率降下来，用离散方式见效开关频率次数，通过这种方式能够将峰值转矩提高10%。其次是加速，物流车现在统计大部分都是50公里每小时的加速时间，制约加速时间的是电控输出的电流和电压能力，通过技术把控制器输出电压提高，传统0.95提高到1.05，在一个车辆上经过对比，可以把峰值功率提高8%左右，车辆的50公里加速时间从之前11秒提高到9秒，这也是双刃剑，后续需要促进非线性调制带来的问题。

NVH。NVH主要集中在三个部分：高速、低速、起步过程。车辆高速NVH主要是电机电流不平衡导致波动，车速越快抖动越厉害，三相电流不平衡主要原因有电机电流偏置，旋变非线性，电机出厂没有对中，气体不均匀，角度和转速都在波动，控制电流在波动。通过一些对角度的滤波，对控制电流的调节器把不平衡度降低到1%以内，解决了高速抖动的问题。低速抖动，司机轻踩或者松踏板明显感觉到车辆在抖，原因就是因为传动系统可以等效为一个二阶质量系统，通过控制策略在系统里面增加主动阻尼；增加阻尼抖动减少很多。NVH起步抖动，电机到轮胎之间非刚性连接，齿轮间存在间隙，电机转矩响应非常快，会引起打齿异响，长时间会引起机械疲劳和损坏。

安全可靠。首先是安全，电动汽车安全主要有两部分：转矩安全、高压安全。转矩安全的目标是转矩非预期的增大、转矩非预期反向。高压安全目标是人身无触电风险。其次是可靠性，控制器运行环境恶劣、苛刻，整车寿命30万公里，工作时间8000到10000小时，借助计算机辅助设计，做一些极端情况分析，可靠性验证是做一些加速寿命试验，极限工况试验。IGBT是最关键的零部件，寿命决定了我们电控的使用时间，IGBT模式主要是因为有热应力造成的疲劳，不怕长时间在高温下运行，怕连续不断的往返折返跑的冲刺。所以结合车辆实际运行工况和数据模型首先做理论上的估算，确保设计能够使它的寿命满足整车要求，同时还会做耐久试验，主要是把控制器放在极高温度下做不断的循环测试，每个循环100分钟以内，循环24小时连续，测试三个月。

远程诊断服务。痛点是控制器是整合车间电器的接口，很多得通过控制器找，所以需要远程诊断方式可以快速解决问题。现有很多主机厂家和T—BOX监控平台可以监控运营情况，但是不能监控故障诊断，目前我们的方案，通过每个人都有手机和数据线的方式，加4G网络，司机维修员、售后可以远程知道控制器工作情况，可以实现控制器状态监控、远程故障诊断、远程程序升级和数据上传到云盘，这样工程师去现场之前已经掌握了这个车辆具体的情况，去现场就可以更快的解决这些问题。

总结来看，现在对供应商来说要提供高性价比的产品，主要是产品要便宜、性能要好、用起来省心，主要是平台化、集成化、设计水平方面实现成本降低，动力性和NVH方面实现性能提升，最后在安全可靠、易维护方面做一些升级。

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