总目录
一. 培训目标/对象/内容
二. 新能源动力系统背景概述
三.电驱动系统架构及相关技术解析
1. 学习目标
2. 电驱动系统概览
2.1 不同类型电动汽车的通用组件
2.2. 电驱动系统物理结构示意
2.3 不同视角下的影响因素（对设计）
2.4. 电驱动系统的能量流和组件关键技术指标示意
2.5. 电驱动系统工作原理图
3. 驱动电机
3.1 定义
3.2 驱动电机：需求
3.3 驱动电机：工作特性
3.4 驱动电机：四象限
3.5 驱动电机：扭矩特性
3.6 驱动电机：满载特性
3.7 驱动电机：扭矩计算
3.8 驱动电机：电机全家族类型
3.9 扭矩产生的机理
3.10 直流电机的结构和工作原理
3.11 交流电机的结构和工作原理
3.11.1 三相电机-定子如何工作的
3.11.2 三相电机-转子如何工作的（异步电机）
3.11.3 三相电机-转子如何工作的（同步电机）
3.12 三相电机-定子设计
3.13 三相电机-转子设计
3.14 功率&扭矩特性
3.15 特殊的三相电机：开关磁阻电机
3.16 电机总览& 对比
3.17 电机效率：IM vs. PSM
3.18 电机的应用
3.19 电机的集成
3.20 电机的冷却方式的选择原则
3.21 三相电机-传感器
3.22 PSM中传感器的集成
4. 逆变器
4.1 电驱动系统的物理架构
4.2 逆变器的物理架构
4.3 电机是如何被逆变器控制的？
4.4 三相电压是如何产生的？
4.5 FOC控制
5. 不同新能源汽车下电机类型和功率的选择
五 混合动力汽车驱动系统架构解析
六、燃料电池驱动系统架构解析(Option)
七、新能源汽车动力总成系统的评估工具和方法
注：以上内容节选，完整版在知识星球发布
4.1 电驱动系统的物理架构
逆变器是控制电机的设备，通过三相交流电流的频率可以确定转子的速度，通过三相电压的幅值可以确定电机的载荷。 为了实现上述目标，逆变器还需要一些传感器，这里面有：相电流传感器（图示只显示了U/V两相，第三相计算获得）、确定电机温度的温度传感器、确定电机位置和转速的传感器。 为了得到正确的转速和扭矩，逆变器需要接受来自驾驶员或车辆VCU的设定值。
4.2 逆变器的物理架构
以PMSM为例说明：我们知道PMSM通过线圈可以形成一个正弦的磁场，磁场是不断变化的，那么旋转的磁场我们要如何控制？我们要把旋转变化的东西，转化至静止平面内，这就需要我们做坐标变化。
从这张图可以看出关键的输入和输出，以及基本的功能：实现电流的控制，在不同的转速下控制不同的电流，产生一个旋转的磁场，根据请求，产生电磁转矩。 与此同时，因为三相电流不好控制，需要我们将其转换成直流坐标系下，做矢量的分解（角度、幅值）方便控制，因此在这张图下半部分可以看到park/clark变换，简单理解就是：三相->两相交流->两相直流
如上面所述，为了使电机定子中产生合适的旋转磁场，并不容易。对于控制器来说，其关键的变量是：
频率：旋转磁场的频率，决定了旋转速度（n=f/p）
振幅：磁场的强度或大小
相序：磁场的变化顺序或模式
相位差（电压、电流）：影响电机的性能，如NVH、效率
图片来源：网络
利用电压、频率特性控制 磁场定向控制（FOC）：通过调整电流的方向和大小来控制磁场，从而控制电动机的转矩和速度。 直接转矩控制（DTC）：直接控制电动机的转矩，而不是通过控制电流或磁场。 自然场定向（NFO）：一种特定的控制方法，可能涉及自动调整磁场的方向和强度。
下图所示为利用观测器实现的基本控制逻辑：
图片来源：网络
从宏观角度了解了控制原理，那么，高压网络的三相电压是如何产生的？
简而言之，是通过所谓PWM完成的，即脉宽调制技术。下图展示了脉宽调制的基本原理：......
正如上面提到的，目前主流的控制技术是：磁场定向控制。这里我们聊聊FOC控制的关键点和应用注意事项：......
关于FOC和DTC介绍，可参考专栏「SysPro|电驱动功能解析」：
《电驱动系统功能解读 | 电机控制 | 1. 电机控制链路》 《电驱动系统功能解读 | 电机控制 | 2. IM和PSM控制的异同》 《电驱动系统功能解读 | 电机控制 | 3. 弱磁控制》 《电驱动系统性能解读 | 转矩响应时间 | 参考资料》
5. 不同新能源汽车类型下电机类型和功率的选择方法
(知识星球中发布)
最后，聊聊实际应用中经常会遇到的问题：电机类型和功率如何选择，适配不同的车型？......
以上内容为<新能源汽车动力总成培训(高级)> 中第三部分"电驱动系统架构及相关技术解析"的节选内容。到此为止，关于《三、电驱动系统架构及相关技术解析》内容就基本结束了(共5大+34小章节）。从下周开始第四部分《纯电动汽车驱动系统架构解析》和第七部分《新能源汽车动力总成系统的评估工具和方法》的内容（交互进行），请持续关注！专栏全部内容可点击下图链接。
感谢你的阅读，共同成长！
2024年8月19日
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