O novo mercado de veículos de energia continua melhorando. O campo de controladores de motor está aquecendo.
Como o novo mercado de veículos de energia continuará a melhorar nos próximos anos, o potencial de mercado neste campo será gradualmente liberado, e o tamanho do mercado do controlador do motor aumentará gradualmente. Tecnologia abrangente e análise de tendência de mercado, no futuro, as três direções de desenvolvimento tecnológico dos sistemas de motores de acionamento automotivos são magnetização permanente, digitalização e integração. Nos relatórios anteriores, analisamos o novo motor de veículos de energia e o mercado de VCU. Neste artigo, continuaremos analisando outra importante área dos principais componentes de veículos de energia nova - controlador de motor.
tecnologia
A tecnologia de baterias, o acionamento motorizado e sua tecnologia de controle, a tecnologia de gerenciamento de energia e a tecnologia de veículos elétricos são as quatro principais tecnologias de veículos elétricos. O sistema de controle eletrônico é usado para controlar componentes como baterias e motores. Suas funções incluem: gerenciamento de bateria, gerenciamento de energia do motor e do motor. O sistema de controle eletrônico é composto de um sistema de controle, como uma ECU, um sistema de detecção, como um sensor, e um sistema de identificação de intenção do motorista. O custo do material do sistema de controle eletrônico não é alto, mas é preciso muitas tentativas para dominar os principais algoritmos. Especialmente o veículo híbrido envolve a estratégia de controle de mistura de óleo e eletricidade, e as barreiras técnicas são altas.
Como a unidade de conversão de energia que conecta a bateria e o motor no novo veículo de energia, o controlador do motor é o núcleo do sistema de acionamento e controle do motor. Ele inclui principalmente as peças de hardware, como o módulo semicondutor de potência IGBT e seu circuito associado, bem como a parte de software do algoritmo de controle do motor e a proteção lógica.
O sistema de controle do acionamento do motor (incluindo o motor de acionamento e o controlador do motor) é a principal estrutura de execução na operação de novos veículos de energia. As características de controle e acionamento determinam os principais indicadores de desempenho do veículo.
De um modo geral, o controlador do motor é composto principalmente pelas seguintes partes:
1. O módulo de controle eletrônico (ElectronicController) inclui circuitos de hardware e software de controle correspondente. O circuito de hardware inclui principalmente o microprocessador e seu sistema mínimo, o circuito de monitoramento para o estado da corrente do motor, tensão, velocidade, temperatura, etc., vários circuitos de proteção de hardware e a interação de dados com a unidade de controle externo, como o veículo controlador e o sistema de gerenciamento de bateria. Circuito de comunicação. O software de controle implementa o algoritmo de controle correspondente de acordo com as características dos diferentes tipos de motores.
2. O driver converte o sinal de controle do microcontrolador no motor para acionar o sinal de acionamento do conversor de energia e isola o sinal de energia e o sinal de controle.
3. O módulo conversor de energia (PowerConverter) controla a corrente do motor. Dispositivos de energia freqüentemente usados em veículos elétricos incluem transistores de alta potência, tiristores de desligamento de porta, FETs de energia, transistores bipolares de porta isolada e módulos de energia inteligentes.
Atualmente, os controladores de motores elétricos dos veículos elétricos adotam principalmente topologia de circuito inversor trifásico de voltagem tipo ponte, e alguns produtos possuem conversores DC / DC bidirecionais pré-direcionais para aumentar a tensão CA de entrada da extremidade do motor, aumentar a potência de saída em alta velocidade e reduza o motor. Custos de design e produção. No controlador convencional, o capacitor de suporte de CC é volumoso e tem baixa resistência a altas temperaturas. A fim de reduzir o volume de capacitores de suporte CC e até mesmo eliminar capacitores de suporte CC, a nova topologia e o método de controle do conversor tornaram-se um novo foco na pesquisa de aplicações de veículos elétricos, mas ainda está em fase de exploração prática. Atualmente, o foco de pesquisa e desenvolvimento de conversores para veículos elétricos ainda está concentrado na integração de eletrônica de potência.
Tecnologia abrangente e análise de tendência de mercado, no futuro, as três direções de desenvolvimento tecnológico dos sistemas de motores de acionamento automotivos são magnetização permanente, digitalização e integração.
1. Magnetização permanente significa que o motor de ímã permanente tem as vantagens de alta densidade de potência e densidade de torque, alta eficiência e fácil manutenção. Atualmente, a tendência de magnetização permanente do motor é proeminente. De acordo com os dados da consulta, o motor síncrono de ímã permanente foi responsável por mais de 90% do uso de veículos de energia nova na China.
2. A digitalização inclui a digitalização do controle do inversor, a digitalização do inversor para a interface do sistema CNC e a digitalização da unidade de medida. O software substitui o hardware ao máximo, com outras funções, como proteção, monitoramento de falhas e autodiagnóstico.
3, a integração é refletida principalmente em dois aspectos: 1) motor: motor e montagem do motor, motor e integração da caixa de velocidades; 2) controlador: montagem eletrônica de potência (dispositivos de potência, inversor, controle, integração de sensores, fontes de alimentação, etc.) No futuro, a integração de motores, redutores e controladores é uma tendência que não apenas reduz o tamanho, mas também os produtos mais padronizados.
mercado
Como o novo mercado de veículos de energia continuará a melhorar nos próximos anos, o potencial de mercado neste campo será gradualmente liberado, e o tamanho do mercado do controlador do motor aumentará gradualmente. Actualmente, o preço do controlador do motor do carro de passageiros é geralmente 30.000 a 50.000 yuan, eo preço do controlador do motor do carro de passageiros é geralmente de 0,6 a 15.000 yuan. Através de cálculos, estima-se que até 2020, o tamanho do mercado de controladores de motor de veículo de energia nova doméstica será superior a 15 bilhões de yuans. (Para cálculos detalhados, por favor, consulte o "2016-2020 China New Energy Automobile Motor e Controller Market Investment Report" publicado pelo público.
Na cadeia de suprimentos, o desenvolvimento de controladores de motor inclui projeto de software e hardware. O software principal é geralmente desenvolvido pelo OEM, e o hardware e o software do driver subjacente podem ser selecionados pelo fabricante de autopeças. O nível de hardware do controlador da China tem uma certa lacuna com os países estrangeiros e a capacidade de industrialização é relativamente insuficiente. A maioria das empresas está mais inclinada a escolher fornecedores estrangeiros de hardware para controladores de veículos quando introduzem produtos de veículos elétricos produzidos em massa. Além disso, o hardware básico, as ferramentas de desenvolvimento, etc. do controlador dependem basicamente das importações.
Em termos de tipos de empresas, as atuais empresas de controle de motores tradicionais são principalmente divididas em duas categorias: uma é um fabricante de veículo elétrico e os controladores de motor de veículo elétrico produzidos por eles geralmente fornecem seus produtos de veículo completos; o outro é empresas de peças de veículos elétricos. Os controladores de motores elétricos produzidos são geralmente fornecidos a empresas de veículos específicos ou não específicos.
No campo dos veículos de passageiros, as empresas de veículos geralmente têm forte força abrangente. Eles geralmente desenvolvem e produzem controladores de motores de veículos elétricos de forma independente, ou dependem principalmente de pesquisa e desenvolvimento independentes, e complementam os produtos de empresas de peças e componentes apropriadas. No campo dos automóveis de passageiros, as empresas de automóveis geralmente têm pouca experiência em pesquisa e desenvolvimento de controladores de motor. Geralmente, eles optam por comprar controladores de motores elétricos. Um pequeno número de empresas de veículos de grande porte escolherá pesquisa e desenvolvimento independente ou pesquisa e desenvolvimento independentes.
Embora existam diferenças na tecnologia de controladores no país e no exterior, a partir de 2015, os novos tipos de produtos de veículos de energia são diversificados e a demanda por diferentes controladores é mais abundante. Em termos de quantidade, o mercado atual de controladores de motores elétricos na China é ocupado principalmente por marcas nacionais. Os produtos com financiamento externo representam uma pequena participação no estágio de cultivo e desenvolvimento inicial do mercado devido a seus altos preços.
empreendimento
Atualmente, os veículos estrangeiros de energia nova são principalmente híbridos e são usados como motores e controladores síncronos de ímã permanente. Os fabricantes de controladores de motor incluem principalmente Toyota, Honda, Hitachi, Bosch, Ford, General Motors, Mingdian Electric, Toshiba, Motor UQM, ACPROPULSÃO, ENOVA Motor, Freescale, MM e Yaskawa Electric.
Nos últimos anos, as empresas nacionais aumentaram seus investimentos em novos veículos de energia e seus principais componentes. O desenvolvimento de controladores de motores evoluiu rapidamente da pesquisa técnica para o desenvolvimento de produtos. Algumas empresas industrializadas especializadas em pesquisa e desenvolvimento de sistemas de acionamento de motores automotivos surgiram. Gradualmente formou uma cadeia industrial que é propícia para melhorar a qualidade do produto e reduzir custos. Os controladores de motor fornecidos internamente são fornecidos principalmente pela Huichuan, Lanhai Huateng, Shanghai Electric Drive, Xangai Dajun, Tianjin Songzheng, Shenzhen Wuzhoulong e CSR Times.
