Analiza głębi technologii, rynku i przedsiębiorstwa elektrycznego silnika i układu napędowego pojazdu
Po pierwsze, technologia i rynek sterownika silnika
Technologia
Technologia akumulatorów, napęd silnikowy i jego technologia sterowania, technologia zarządzania energią i technologia pojazdów elektrycznych to cztery kluczowe technologie pojazdów elektrycznych. Elektroniczny układ sterowania służy do sterowania komponentami, takimi jak akumulatory i silniki. Jego funkcje obejmują: zarządzanie baterią, zarządzanie energią silnika i silnika.
Elektroniczny układ sterujący składa się z układu sterowania, takiego jak ECU, układu czujnikowego, takiego jak czujnik, oraz układu identyfikacji celu kierowcy. Koszt materiałowy elektronicznego systemu sterowania nie jest wysoki, ale potrzeba wielu prób, aby opanować kluczowe algorytmy. Zwłaszcza pojazd hybrydowy obejmuje strategię sterowania mieszaniem ropy i energii elektrycznej, a bariery techniczne są wysokie.
Jako jednostka konwersji mocy łącząca baterię i silnik w nowym pojeździe energetycznym, sterownik silnika jest rdzeniem napędu i układu sterowania silnikiem. Dotyczy to głównie części sprzętowych, takich jak półprzewodnikowy moduł mocy IGBT i związany z nim obwód, a także część oprogramowania algorytmu sterowania silnikiem i zabezpieczenia logicznego.
System sterowania napędem silnikowym (w tym silnik napędowy i sterownik silnika) jest główną strukturą wykonawczą w działaniu nowych pojazdów energetycznych. Charakterystyka sterowania i napędu określa główne wskaźniki wydajności pojazdu.
Ogólnie rzecz biorąc, sterownik silnika składa się głównie z następujących części:
1. Elektroniczny moduł sterujący (ElectronicController) zawiera obwody sprzętowe i odpowiadające im oprogramowanie sterujące. Obwód sprzętowy obejmuje głównie mikroprocesor i jego układ minimalny, obwód kontrolny dla stanu prądu silnika, napięcia, prędkości, temperatury itd., Różne układy zabezpieczeń sprzętu oraz interakcję danych z zewnętrzną jednostką sterującą, taką jak pojazd. kontroler i system zarządzania akumulatorem. Obwód komunikacyjny. Oprogramowanie sterujące realizuje odpowiedni algorytm sterowania zgodnie z charakterystyką różnych typów silników.
2. Sterownik przetwarza sygnał sterujący mikrokontrolera na silnik w celu sterowania sygnałem sterującym przetwornika mocy i izoluje sygnał mocy i sygnał sterujący.
3. Moduł przekształtnika mocy (PowerConverter) steruje prądem silnika. Urządzenia zasilające często używane w pojazdach elektrycznych to tranzystory dużej mocy, tyrystory do wyłączania bramy, tranzystory mocy FET, tranzystory bipolarne z izolowaną bramką i inteligentne moduły zasilające.
Wygląd struktury kontrolera silnika
Obecnie sterowniki silników elektrycznych pojazdów elektrycznych przeważnie przyjmują topologię obwodów falownika trójfazowego typu full-bridge, a niektóre produkty mają wstępnie kierunkowe dwukierunkowe przetworniki DC / DC w celu zwiększenia wejściowego napięcia AC na końcu silnika, zwiększenia moc wyjściowa przy dużej prędkości i zmniejszyć silnik. Koszty projektowania i produkcji. W konwencjonalnym sterowniku kondensator podtrzymujący DC jest nieporęczny i ma niską odporność na wysoką temperaturę.
Aby zmniejszyć objętość kondensatorów podtrzymujących napięcie DC, a nawet wyeliminować kondensatory podtrzymujące DC, nowa topologia i metoda sterowania obwodem konwertera stały się nowym hotspotem w badaniach nad zastosowaniem pojazdów elektrycznych, ale wciąż znajduje się na etapie praktycznej eksploracji.
Obecnie badania i rozwój konwerterów pojazdów elektrycznych nadal koncentrują się na integracji elektroniki mocy.
Wszechstronna analiza trendów technologicznych i rynkowych, w przyszłości, trzy kierunki rozwoju technologicznego motoryzacyjnych systemów napędowych to: permanentna namagnesacja, digitalizacja i integracja.
1. Ciągłe namagnesowanie oznacza, że silnik z magnesem trwałym ma zalety wysokiej gęstości mocy i gęstości momentu obrotowego, wysokiej wydajności i łatwej konserwacji. Obecnie wyraźny jest trend trwałego namagnesowania silnika. Według danych z konsultacji, silnik synchroniczny z magnesem trwałym stanowi ponad 90% zużycia nowych pojazdów energetycznych w Chinach.
2. Cyfryzacja obejmuje digitalizację sterowania napędem, digitalizację napędu na interfejs systemu CNC i cyfryzację jednostki pomiarowej. Oprogramowanie w największym stopniu zastępuje sprzęt innymi funkcjami, takimi jak ochrona, monitorowanie błędów i autodiagnostyka.
3, integracja przejawia się głównie w dwóch aspektach: 1) silnik: montaż silnika i silnika, integracja zespołu silnika i skrzyni biegów; 2) kontroler: zespół energoelektroniczny (urządzenia zasilające, napęd, sterowanie, integracja czujników, zasilaczy, itp.) W przyszłości integracja silników, reduktorów i sterowników jest trendem, który nie tylko zmniejsza rozmiar, ale także sprawia, że produkty bardziej wystandaryzowane.
Rynek
Ponieważ nowy rynek pojazdów energetycznych będzie się poprawiał w ciągu najbliższych kilku lat, potencjał rynkowy w tej dziedzinie będzie stopniowo uwalniany, a wielkość rynku kontrolera silnika będzie stopniowo wzrastać. Obecnie cena sterownika silnika samochodu osobowego wynosi zwykle od 30 000 do 50 000 juanów, a cena sterownika silnika samochodu osobowego wynosi ogólnie 0,6 do 15,000 juanów.
Poprzez obliczenia szacuje się, że do 2020 r. Wielkość rynku krajowych nowych kontrolerów silników pojazdów energetycznych przekroczy 15 miliardów juanów. (Szczegółowe obliczenia można znaleźć w "Publicznym raporcie o inwestycjach w samochody silnikowe i kontroler rynku w Chinach 2016-2020" opublikowanym przez opinię publiczną.
2016-2020 Chiny Nowa energia rynku motoryzacyjnego kontrolera wielkości rynku (100 milionów yuanów)
W łańcuchu dostaw rozwój sterowników silników obejmuje projektowanie oprogramowania i sprzętu. Oprogramowanie podstawowe jest zwykle opracowywane przez producenta OEM, a sprzęt i oprogramowanie sterownika mogą być wybrane przez producenta części samochodowych.
Chiński poziom sprzętu kontrolera ma pewną lukę z zagranicą, a potencjał industrializacji jest stosunkowo niewystarczający. Większość firm jest bardziej skłonna do wyboru zagranicznych dostawców sprzętu do kontrolowania pojazdów, kiedy wprowadzają masowo produkowane pojazdy elektryczne.
Ponadto podstawowy sprzęt kontrolera, narzędzia programistyczne itp. Opierają się głównie na imporcie.
Sytuacja w branży łańcucha sterowania silnika
Jeśli chodzi o typy przedsiębiorstw, obecne główne firmy z branży sterowania silnikiem są głównie podzielone na dwie kategorie: jedna jest producentem pojazdów elektrycznych, a produkowane przez nich sterowniki silników pojazdów elektrycznych zazwyczaj dostarczają swoje kompletne produkty pojazdu; drugi to przedsiębiorstwa z częściami pojazdów elektrycznych. Produkowane sterowniki silników elektrycznych są zazwyczaj dostarczane do konkretnych lub niespecyficznych firm samochodowych.
W dziedzinie pojazdów pasażerskich przedsiębiorstwa motoryzacyjne mają zazwyczaj silną i wszechstronną siłę. Zwykle opracowują i produkują kontrolery silników pojazdów elektrycznych niezależnie lub polegają głównie na niezależnych badaniach i rozwoju oraz uzupełniają produkty odpowiednich części i komponentów. W dziedzinie samochodów osobowych firmy samochodowe zwykle nie mają wystarczającego doświadczenia w zakresie badań i rozwoju sterowników silników. Zasadniczo decydują się na zakup sterowników silników elektrycznych. Niewielka liczba dużych firm samochodowych wybierze niezależne badania i rozwój lub niezależne badania i rozwój.
Chociaż istnieją różnice w technologii sterowników w kraju i za granicą, począwszy od 2015 r., Nowe rodzaje produktów pojazdów energetycznych są zróżnicowane, a popyt na różne sterowniki jest większy. Pod względem ilościowym obecny rynek kontrolerów silników elektrycznych w Chinach jest głównie wykorzystywany przez marki krajowe. Produkty finansowane z zagranicy stanowią niewielki udział w kultywacji rynku i początkowym etapie rozwoju ze względu na wysokie ceny.
