電機控製驅動係統

電機驅動控製係統（包括驅動電機和電機控製器）是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構，控製和驅動特性決(jue) 定了汽車行駛的主要性能指標。

一般來講，電機控製器的主要由如下幾部分組成：

1、電子控製模塊（ElectronicController）包括硬件電路和相應的控製軟件。硬件電路主要包括微處理器及其最小係統、對電機電流，電壓，轉速，溫度等狀態的監測電路、各種硬件保護電路，以及與(yu) 整車控製器、電池管理係統等外部控製單元數據交互的通信電路。控製軟件根據不同類型電機的特點實現相應的控製算法。

2、驅動器（Driver）將微控製器對電機的控製信號轉換為(wei) 驅動功率變換器的驅動信號，並實現功率信號和控製信號的隔離。

3、功率變換模塊（PowerConverter ）對電機電流進行控製。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體(ti) 管、門極可關(guan) 斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體(ti) 管以及智能功率模塊等。

圖表1 電機控製器外觀結構

市場規模

根據MarketsandMarkets最新發布的市場研究報告，2022年全球運動控製市場（包括零配件：交流電機、電機、運動控製器、交流驅動器、電子驅動器；應用：包裝、材料處理、金屬加工、轉換、定位）預計將達到228.4億(yi) 美元，在2016年和2022年期間以5．5％的年複合增長率增長。

驅動市場增長的因素包括工廠自動化的普及、對工業(ye) 安全生產(chan) 率的追求、生產(chan) 過程中對工業(ye) 機器人需求的增加以及運動控製係統中對部件易用性和集成的要求。

交流電機被用於(yu) 需要高精度定位裝置的運動控製應用，例如現代機器人、氨和空氣壓縮機、電動發電機組、連續軋機，以及紙和水泥行業(ye) 。交流電機的工作電壓高於(yu) 直流電機。交流電機沒有換向器所以磨損低，從(cong) 而提高使用壽命。

由於(yu) 未來幾年新能源汽車市場將持續走好，該領域市場潛力將會(hui) 逐漸釋放，電機控製器市場規模也將逐漸提升。目前客車電機控製器價(jia) 格一般為(wei) 3~5萬(wan) 元，乘用車電機控製器價(jia) 格一般為(wei) 0.6~1.5萬(wan) 元。通過測算，一覽眾(zhong) 谘詢預計到2020年，國內(nei) 新能源汽車電機控製器的市場規模將超過150億(yi) 元。（詳細測算依據見一覽眾(zhong) 谘詢出版的《2016-2020年中國新能源汽車電機及控製器市場投資報告》）。

圖表2 2016-2020年中國新能源汽車電機控製器市場規模（億(yi) 元）

未來趨勢

綜合技術和市場趨勢分析，未來，車用驅動電機係統的三個(ge) 技術發展方向是永磁化、數字化和集成化。

1、永磁化指永磁電機具有功率密度和轉矩密度高、效率高、便於(yu) 維護的優(you) 點。目前電機永磁化趨勢正凸顯，一覽眾(zhong) 谘詢數據顯示，永磁同步電機在我國新能源汽車中的使用占比已超過 90%。

2、數字化包括驅動控製的數字化、驅動到數控係統接口的數字化和測量單元數字化。用軟件最大程度地代替硬件，具有保護、故障監控、自診斷等其他功能。

3、集成化主要體(ti) 現在兩(liang) 個(ge) 方麵：1）電機方麵：電機與(yu) 發動機總成、電機與(yu) 變速箱總成的集成化；2）控製器方麵：電力電子總成（功率器件、驅動、控製、傳(chuan) 感器、電源等）的集成化。未來把電機、減速機、控製器一體(ti) 化，是一種趨勢，不僅(jin) 減小了體(ti) 積，更使得產(chan) 品更加標準化。