一汽集團電驅(qū)控制開發(fā)主任李帥在2023xEV驅(qū)動論壇上指出，針對高性能電驅(qū)的核心訴求，開發(fā)方向還是圍繞幾個部分，高動力、高集成、低噪音、高效率、安全可靠。全域智能分區(qū)變頻技術(shù)、DPWM控制技術(shù)、精準(zhǔn)油冷潤滑控制、高頻控制技術(shù)、升壓充電技術(shù)等應(yīng)用之下，整個控制系統(tǒng)不斷迭代升級，電驅(qū)系統(tǒng)的性能潛力不斷被激發(fā)出來。

技術(shù)經(jīng)濟性是大家不能逃避的話題，也是車企永恒的追求。一汽的國產(chǎn)化的路線分三步走。第一步，把周邊信號鏈的芯片國產(chǎn)化，實現(xiàn)超過50%的單體件國產(chǎn)化率。第二步，關(guān)鍵芯片的國產(chǎn)化。包括SBC、解碼芯片。第三步，主控芯片國產(chǎn)化。主要實現(xiàn)單片機包括FPGA類芯片的國產(chǎn)化工作。

目前動力電機控制系統(tǒng)已經(jīng)基本趨同，在大家所用技術(shù)都差不多的情況下，李帥表示核心競爭力更多體現(xiàn)在與整車需求的契合程度，包括細(xì)節(jié)技術(shù)的把握。目前電驅(qū)動行業(yè)內(nèi)卷嚴(yán)重，成本優(yōu)勢越來越凸顯。器件國產(chǎn)化是大勢所趨。未來整車大數(shù)據(jù)應(yīng)用、智能、云技術(shù)等都會帶來革命性的優(yōu)勢。強化頂層設(shè)計，堅持系統(tǒng)統(tǒng)籌，動力域融合，將是電驅(qū)下一場競爭的焦點。

以下是演講實錄。

各位來賓各位朋友大家上午好，我是來自中國一汽的李帥，這是我第一次過來演講，非常榮幸能參加NE時代的這次交流會。主辦方給我定的議題是“下一代動力域控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)，我本人主要圍繞電驅(qū)控制系統(tǒng)這塊和大家做一個分享和匯報。

我的分享主要分成四部分，第一部分，產(chǎn)品需求及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。第二部分，控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢及挑戰(zhàn)。第三部分，控制系統(tǒng)開發(fā)工程實踐。第四部分，總結(jié)與展望。

行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0把高功率密度和綜合效率、低成本單獨拿出來，可以看到行業(yè)對整個電驅(qū)系統(tǒng)的要求不僅只是關(guān)注功率密度，還有工況效率以及技術(shù)性價比，還有后續(xù)的可靠耐久和安全等級、NVH等綜合考量。

產(chǎn)品需求這塊，紅旗主要是做高端車，高端車對電驅(qū)的核心訴求是高性能、好舒適、高品質(zhì)，我們根據(jù)整車設(shè)計優(yōu)先級的不同，不同車型指標(biāo)上會有一些差異性。針對高性能電驅(qū)的核心訴求，開發(fā)方向還是圍繞幾個部分，高動力、高集成、低噪音、高效率、安全可靠。

我們列了幾家行業(yè)里的典型高性能電驅(qū)產(chǎn)品，幾乎大家都已經(jīng)完成了200千瓦以上的高性能電驅(qū)布局，競爭比較激烈。電驅(qū)控制系統(tǒng)這塊隨著高效能電驅(qū)共同發(fā)展，隨著控制技術(shù)的不斷升級，整個電驅(qū)控制系統(tǒng)也是圍繞性能這塊，效率方面包括高效率控制，還有安全可靠以及NVH和智能化這塊的發(fā)展。

控制系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展趨勢

第一，伴隨著高性能，需要更高的處理速度。隨著整個電驅(qū)系統(tǒng)速度的提高，對芯片的算力以及實時性控制的要求更高。隨著整個控制系統(tǒng)的不斷迭代升級，電驅(qū)系統(tǒng)的性能潛力也是不斷被激發(fā)出來。

第二，高性能高安全。這塊主要是通過一些定向的效率最優(yōu)的設(shè)計以及全域智能變頻控制來提升整個控制系統(tǒng)的效率。功能安全這塊主要是圍繞更高的功能安全等級，目前很多電驅(qū)產(chǎn)品都通過了最高的ASIL—D功能安全認(rèn)證。駕乘體驗性和技術(shù)經(jīng)濟性方面，各大廠商的控制系統(tǒng)百花齊放，競爭激烈。整車體驗性魅點技術(shù)方面需求日趨強烈，技術(shù)經(jīng)濟性是大家不能逃避的話題，也是車企永恒的追求。

控制系統(tǒng)開發(fā)工程實踐

第一，高效率這塊。全域智能分區(qū)變頻技術(shù)，我們更多是根據(jù)用戶的工況智能識別，包括低速爬坡，包括市區(qū)行駛、高速巡航以及極限駕駛，不同工況采取不同的工作頻率。整個城市工況電驅(qū)效率提升1—3%，市區(qū)工況綜合續(xù)航提升10—15公里。

第二，DPWM控制技術(shù)。它主要是更加傳統(tǒng)的矢量控制，開關(guān)次數(shù)明顯減少，開關(guān)損耗也隨之降低，會提高整個逆變器的效率。當(dāng)然同時伴隨著電機效率下降，這塊需要做最優(yōu)的控制。我們采取DPWM二合一系統(tǒng)效率能提升1%左右。

第三，精準(zhǔn)油冷潤滑控制。現(xiàn)在高性能電驅(qū)大多采取油冷控制，油冷控制這塊我們開發(fā)的是精準(zhǔn)的油冷控制技術(shù)，兼顧整車的能耗，包括整車的NVH性能，還有油泵壽命、潤滑。我們開發(fā)了定時潤滑控制策略，解決遠(yuǎn)端軸承潤滑需求?；诓煌墓r定向調(diào)節(jié)控制策略，保證驅(qū)動電機冷卻與潤滑的全方位的要求，實現(xiàn)高效散熱、及時冷卻與熱點消除。

還有高頻控制技術(shù)，這塊我們做的工作也比較多，隨著高性能的需求，一般大家都采用雙采樣技術(shù)。我們在這個基礎(chǔ)上更多是節(jié)流方面花了很多功夫，把負(fù)載率降下來。我們在整個系統(tǒng)級、關(guān)鍵函數(shù)級方面都做了特別細(xì)節(jié)的優(yōu)化，對整個軟件平臺從邏輯時序、函數(shù)變量、算法、編程語言、資源優(yōu)化都花了很多時間在進行優(yōu)化升級。最終實現(xiàn)了38%的負(fù)載率的降低。

在高性能和高處理速度這塊，大家都熟知的超級過調(diào)制技術(shù)，主要結(jié)合同步調(diào)制技術(shù)來實施。主要是為了提升過調(diào)制控制的穩(wěn)定性。搭載我們整個過調(diào)制技術(shù)，電驅(qū)系統(tǒng)極限功率可以提升10%左右。

高安全性這塊，要更多關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈的安全，這是我們整個國產(chǎn)化的路線，分三步走。第一步，把周邊信號鏈的芯片國產(chǎn)化，實現(xiàn)超過50%的單體件國產(chǎn)化率。第二步，關(guān)鍵芯片的國產(chǎn)化。包括SBC、解碼芯片。第三步，主控芯片國產(chǎn)化。主要實現(xiàn)單片機包括FPGA類芯片的國產(chǎn)化工作。下面是我們的一些合作伙伴。最終通過深度評估聯(lián)合芯片供應(yīng)商推動國產(chǎn)化分步走的實施落地，這塊我們開始實施國產(chǎn)化路線也不是因為我們?nèi)毙荆覀兏嗟氖且獛诱麄€行業(yè)的國產(chǎn)化發(fā)展。還有功能安全，目前我們搭建了ASIL—D安全等級的平臺，目前已經(jīng)實現(xiàn)了流程和技術(shù)的雙落地。

在駕乘體驗這塊，把升壓充電技術(shù)放在里面，將電機三相中性點引出來連接到充電樁，充電樁輸出的400V等級電壓提升到800V，這塊有兩種控制方式，同向控制和交錯控制，同相控制簡單一些，比較容易實現(xiàn)，但是紋波大。交錯控制這塊采取相互抵消的方式紋波小，但是控制算法比較復(fù)雜，對系統(tǒng)性能要求也比較高。最終我們最大功率可以達(dá)到每小時120千瓦。

還有發(fā)動機抖動抑制技術(shù)，針對混動尤其啟動發(fā)動機這塊，我們深入研究雙電機構(gòu)型特點，針對抖動這塊問題采取了三種措施。第一個就是起機前半段超大的啟動扭矩，保證整個啟動發(fā)動機的快速響應(yīng)。后半段采取扭矩主動補償，抑制它的抖動。還有一個就是停機以后采取精準(zhǔn)的位置控制，保證發(fā)動機起機的平順性。最終發(fā)動機起機整個過程震動的PP值控制到4個G以內(nèi)。還有電池脈沖加熱技術(shù)，利用高頻加熱脈沖給電池充放電，利用這個特性提升電池的溫度。極限速度可以達(dá)到每分鐘3度。

在技術(shù)經(jīng)濟性這塊，一個是IGBT結(jié)溫估算，一部分是損耗計算，還有一部分是結(jié)溫計算。損耗主要依托不同故障模式下開關(guān)及導(dǎo)通損耗的計算，結(jié)溫主要用熱網(wǎng)絡(luò)模型。全工況測試結(jié)溫估算偏差正負(fù)6度范圍之內(nèi)。

還有一個是位置軟解碼，我們這塊更多的是怎么能滿足匹配不同類型的旋變，包括怎么提高位置解碼的精度，還有采用一些位置補償?shù)募夹g(shù)。這里面用到了很多資源。我們在做開發(fā)的過程當(dāng)中后續(xù)也做了ASPICE L2平臺認(rèn)證，我們一直在從事自主開發(fā)，經(jīng)歷了半年時間一次性通過ASPICE L2評估認(rèn)證，全面提升了開發(fā)過程的質(zhì)量。預(yù)計今年完成ASPICE L3評估認(rèn)證。

總結(jié)與展望

目前動力電機控制系統(tǒng)已經(jīng)基本趨同，大家所用的技術(shù)都差不多，核心競爭力更多體現(xiàn)在與整車需求的契合程度，包括細(xì)節(jié)技術(shù)的把握。目前電驅(qū)動行業(yè)內(nèi)卷嚴(yán)重，成本優(yōu)勢越來越凸顯。還有器件國產(chǎn)化，包括工具鏈的國產(chǎn)化是大勢所趨。未來整車大數(shù)據(jù)應(yīng)用、智能、云技術(shù)等都會帶來革命性的優(yōu)勢。強化頂層設(shè)計，堅持系統(tǒng)統(tǒng)籌，動力域融合，將是電驅(qū)下一場競爭的焦點。

這是我昨天又加的一頁，我來到一汽十多年了，一直堅持自主開放的路線。自主我理解更多體現(xiàn)的是一種態(tài)度，行業(yè)的責(zé)任和擔(dān)當(dāng)。開放體現(xiàn)的是一種格局，共和國長子的胸懷。我想聯(lián)合行業(yè)合作伙伴攻堅克難，我們合作共贏。也歡迎行業(yè)同仁加入我們團隊，一起砥礪前行。謝謝。

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