很详细!新能源汽车“大三电”及“小三电”关键技术

2024年3月18日发(作者：标致敞篷车有哪几款)

很详细！新能源汽车“大三电”及“小三电”关键技术

电驱动系统可包括“大三电”及“小三电”总成系统，其中大三

电包括：驱动电机、驱动电机控制器、变速器；小三电则一般包括：

高压配电盒PDU、车载充电机OBC和DC/DC变换器。本文主要介绍

新能源汽车“大三电”及“小三电”概述。

基础概念

1.概述

作为新能源汽车的“心脏”，电驱动系统发挥了燃油汽车中“发

动机、ECU电控单元、变速箱”的作用，对新能源汽车整车使用性能

的动力性、经济性、舒适性、安全性等核心指标具有较大影响。

不论采用何种电动化技术路径（纯电动、插电混动、增程式等），

不论使用何种动力电池（磷酸铁锂、高镍三元、燃料电池等），每辆

新能源汽车都需要电驱动系统实现动力输出与控制。

电驱动系统可包括“大三电”及“小三电”总成系统，其中大三

电包括：驱动电机、驱动电机控制器、变速器；小三电则一般包括：

高压配电盒PDU、车载充电机OBC和DC/DC变换器。

1.2 电驱动大三电系统

包括三大总成部件：

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驱动电机总成（将动力电池的电能转化为旋转的机械能，是输出

动力的来源）;

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控制器总成（基于功率半导体的硬件及软件设计，对驱动电机的

工作状态进行实时控制，并持续丰富其他控制功能）;

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传动总成（通过齿轮组降低输出转速提高输出扭矩，以保证电驱

动系 统持续运行在高效区间）。

新能源汽车的电驱动系统在高温 、 高湿 、 振动的复杂工作环境

下，基于实时响应的软件算法，高频精确地控制电力电子元器件的功

率输出特性，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。

1.3 电驱动小三电系统

包括三个总成部件：

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DC/DC变换器（DC/DC Converter）;

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车载充电机（On-Board Charger，OBC）;

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高压配电盒（Power Distribution Unit，PDU）

其主要功能为提供电力转换及电池的充放电功能，车载电源作为

新能源汽车动力总成中的重要组成部分，必须满足功率密度大、体积

小、重量轻、抗干扰能力强、可靠性强、寿命长等特点。

电驱动关键技术

1.电机高速化趋势明显，是行业未来的发展趋势

驱动电机主要为机械部件，原材料成本相对容易核算，在行业竞

争日趋激烈的情况下，提升电机的功率重量密度和功率体积密度，使

电机重量减轻是降低驱动电机产品成本的有效方式。

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提升电机转速，则对电机的设计提出了更高的要求，轴承选型、

电机散热、转轴材料、定转子硅钢片材料、电磁仿真、机械强度仿真、

热仿真、公差计算匹配等等都变的更有挑战性。

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近年来不论是国内还是国外的产品，电机的最高转速都在不断的

提升过程中。

2.电机扁线化势头明显，多家企业已经开始布局及大规模量产

扁线电机，即采用扁平铜包线绕组定子的电机。与普通圆漆包线

绕组相比，扁线绕组在相同的体积下，具有能量密度更高，电机效率

更高的特点。其优点包括：

? 更高的槽满率：相比传统圆线电机，裸铜槽满率可提升

20%~30%，有效降低绕组电阻进而降低铜损耗。

? 散热性能更好：扁线形状更规则，在定子槽内紧密贴合，热传

导效率更高，提升电机峰值和持续性能。

? 更短的端部尺寸：相比圆线电机绕组端部尺寸更短，端部总高

度短5~10mm，有效降低端部绕组铜耗。

? 更好的NVH表现：扁线结构绕组有更好的刚度，同时扁线绕