2014年国内新动力轿车产销打破8万辆，开展态势喜人。为了使新动力爱好者和初级研制人员更好地了解新动力轿车的中心技能，笔者结合研制过程中的经验总结，重新动力轿车分类、模块规划、电控技能和充电设备等方面进行了剖析。
1 新动力轿车分类
在新动力轿车分类中，“弱混、强混”与“串联、并联”不同分类办法则非业内人士感到困惑，其实这些名称是从不同视点给出的解说、并不矛盾。
1.1顾客视点
顾客视点一般依照混合度进行区分，可分为起停、弱混、中混、强混、插电和纯电动，节油作用和本钱增等方针加如表1所示。表中“-”表明无此功用或较弱、“+”个数越多表明作用越好，从表中能够看出跟着节油作用改进、本钱添加也较多。
表1 顾客视点分类
1.2技能视点
图1 技能视点分类
技能视点由简到繁分为纯电动、串联混合动力、并联混合动力及混联混合动力，详细如图1所示。其间P0表明BSG(Belt starter generator，带传动启停设备)体系，P1代表ISG(Integrated starter generator，启动机和发电机一体化设备)体系、电机处于发动机和离合器之间，P2中电机处于离合器和变速器输入端之间，P3表明电机处于变速器输出端或布置于后轴，P03表明P0和P3的组合。从统计表中能够看出，各种结构在国内外乘用或商用车中均得到广泛使用，相对来说P2在欧洲比较盛行，行星排结构在日系和美系车辆中占主导地位，P03等组合结构在四驱车辆中使用较为遍及、欧蓝德和美丽3008均已完结量产。新动力车型挑选应归纳考虑结构杂乱性、节油作用和本钱添加，例如由通用、克莱斯勒和宝马联合开发的三行星排双模体系，虽然节油作用较好，但由于结构杂乱且本钱较高，近十年间的商场体现不尽善尽美。
2 新动力轿车模块规划
虽然新动力轿车分类杂乱，但其间共用的模块较多，在开发过程中可选用模块化办法，同享渠道、进步开发速度。总体上讲，整个新动力轿车可分为三级模块体系、如图2所示，一级模块首要是指履行体系，包含充电设备、电动附件、储能体系、发动机、发电机、离合器、驱动电机和齿轮箱。二级模块分为履行体系和操控体系两部分，履行部分包含充电设备的地上充电机、集电器和车载充电机，储能体系的单体、电箱和PACK，发动机部分的气体机、汽油机和柴油机，发电机的永磁同步和沟通异步，离合器中的干式和湿式，驱动电机的永磁同步和沟通异步，齿轮箱部分的有级式主动变速器(包含AMT、AT和DCT等)、行星排和减速齿轮;二级模块的操控体系包含BMS、ECU、GCU、CCU、MCU、TCU和VCU，别离表明电池办理体系、发动机电子操控单元、发电机操控器、离合器操控单元、电机操控器、变速器操控体系和整车操控器。三级模块体系中，包含电池单体的功率型和能量型，永磁和异步电机的水冷和风冷方式，操控体系的三级模块首要包含硬件、底层和使用层软件。
图2三级模块体系
依据功用和操控的相似性，三级模块体系的部分模块可组成纯电动(含增程式)、插电并联混动和插电混联混动三种渠道架构，例如纯电动(含增程式)由充电设备、电动附件、储能体系、驱动电机和齿轮箱组成。各渠道模块的通用性较强，选用渠道和模块的开发办法，可同享中心部件资源，进步新动力体系的安全性和可靠性，缩短周期、下降研制及收购本钱
3 新动力三大中心技能
在三级模块体系和渠道架构中，整车操控器(VCU)、电机操控器(MCU)和电池办理体系(BMS)是最重要的中心技能，对整车的动力性、经济性、可靠性和安全性等有着重要影响。
3.1 VCU
VCU是完结整车操控决议计划的中心电子操控单元，一般仅新动力轿车装备、传统燃油车无需该设备。VCU经过收集油门踏板、挡位、刹车踏板等信号来判别驾驭员的驾驭目的;经过监测车辆状况(车速、温度等)信息，由VCU判别处理后，向动力体系、动力电池体系发送车辆的运转状况操控指令，一起操控车载附件电力体系的作业形式;VCU具有整车体系故障确诊维护与存储功用。
图3为VCU的结构组成，共包含外壳、硬件电路、底层软件和使用层软件，硬件电路、底层软件和使用层软件是VCU的要害中心技能。
图3 VCU组成
VCU硬件选用规范化中心模块电路( 32位主处理器、电源、存储器、CAN )和VCU专用电路(传感器收集等)规划;其间规范化中心模块电路可移植使用在MCU和BMS，渠道化硬件将具有非常好的可移植性和扩展性。跟着轿车级处理器技能的开展，VCU从根据16位向32位处理器芯片逐渐过渡，32位已成为业界的干流产品。
底层软件以AUTOSAR轿车软件开放式体系架构为规范，到达电子操控单元(ECU)开发共渠道的开展方针，支撑新动力轿车不同的操控体系;模块化软件组件以软件复用为方针，以有用进步软件质量、缩短软件开发周期。
使用层软件依照V型开发流程、根据模型开发完结，有利于团队协作和渠道拓宽;选用快速原型东西和模型在环(MIL)东西对软件模型进行验证，加速开发速度;战略文档和软件模型均选用专用版别东西进行办理，增强可追溯性;驾驭员转矩解析、换挡规则、形式切换、转矩分配和故障确诊战略等是使用层的要害技能，对车辆动力性、经济性和可靠性有着重要影响。
表2为国际干流VCU供货商的技能参数，代表着VCU的开展动态。
3.2 MCU
MCU是新动力轿车特有的中心功率电子单元，经过接纳VCU的车辆行进操控指令，操控电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行进。完结把动力电池的直流电能转换为所需的高压沟通电、并驱动电机本体输出机械能。一起，MCU具有电机体系故障确诊维护和存储功用。
MCU由外壳及冷却体系、功率电子单元、操控电路、底层软件和操控算法软件组成，详细结构如图4所示。
图4 MCU组成
MCU硬件电路选用模块化、渠道化规划理念(中心模块与VCU同渠道)，功率驱动部分选用多重确诊维护功用电路规划，功率回路部分选用轿车级IGBT模块并联技能、定制母线电容和集成母排规划;结构部分选用高防护等级、集成一体化液冷规划。
与VCU相似，MCU底层软件以AUTOSAR开放式体系架构为规范，到达ECU开发一起渠道的开展方针，模块化软件组件以软件复用为方针。
使用层软件依照功用规划一般可分为四个模块：状况操控、矢量算法、需求转矩核算和确诊模块。其间，矢量算法模块分为MTPA操控和弱磁操控。
MCU要害技能计划包含：根据32位高性能双核主处理器;轿车级并联IGBT技能，定制薄膜母线电容及集成化功率回路规划，根据AutoSAR架构渠道软件及先进SVPWM PMSM操控算法;高防护等级壳体及集成一体化水冷散热规划。
表3为国际干流 MCU硬件供货商的技能参数，代表着MCU的开展动态。
