[汽車之家 技術(shù)]  集成化設(shè)計(jì),，用白話說就是“多合一”，在汽車領(lǐng)域,，集成化設(shè)計(jì)比較普遍,，比如我們今天要聊的集成化電驅(qū)動系統(tǒng)；千萬不要小看電驅(qū)動系統(tǒng)的集成式設(shè)計(jì),，它能讓我們獲得更大的乘坐,、儲物空間，甚至還能為我們省電,；那么究竟什么樣的電驅(qū)動系統(tǒng)才算集成式設(shè)計(jì)呢,？它不會給我們帶來弊端嗎？這又是不是未來的正確發(fā)展方向呢,？

60秒快速閱讀：

1,、電驅(qū)動系統(tǒng)由電控系統(tǒng)、電動機(jī),、逆變器,、減速器等部件組成；

2,、集成化電驅(qū)動系統(tǒng)由最初的二合一設(shè)計(jì),，演變成三合一設(shè)計(jì)、集成式電驅(qū)動橋設(shè)計(jì),；

3,、集成化電驅(qū)動系統(tǒng)有效降低了生產(chǎn)成本，減小了系統(tǒng)體積,、重量,，也使其布局更加靈活；

4,、集成化電驅(qū)動系統(tǒng)的熱管理更加復(fù)雜,、維修不便利、故障率可能增加,；

5,、集成化電驅(qū)動系統(tǒng)是發(fā)展趨勢，但日后電驅(qū)動系統(tǒng)如何集成充滿各種可能性,。

● 老說電驅(qū),，電驅(qū)都有啥,？

　　電驅(qū)動系統(tǒng)包含的部件較多，比如電控系統(tǒng),、電動機(jī),、逆變器、減速器等等,，電動機(jī)大家一定非常熟悉,，但電控系統(tǒng)、逆變器,、減速器這些部件的作用都是什么呢,？它們在整個(gè)電驅(qū)動系統(tǒng)中充當(dāng)了什么角色呢？

　　首先整個(gè)驅(qū)動模塊的“大領(lǐng)導(dǎo)”就是電控系統(tǒng),，若沒有電控系統(tǒng)的“指揮”,，驅(qū)動模塊的各部件就像一群無組織的孩子，根本不知道如何做到有條不紊,。而電控系統(tǒng)又可分為四個(gè)模塊,，分別是整車決策模塊（VCU）、驅(qū)動系統(tǒng)模塊（MCU）,、電池控制模塊（BMS）以及電子管理模塊（BMU）。

　　負(fù)責(zé)指揮電機(jī)如何工作,、如何輸出動力的模塊即MCU（驅(qū)動系統(tǒng)模塊）,，其可實(shí)現(xiàn)對電機(jī)功率單元、扭矩,、功率,、轉(zhuǎn)速、電流轉(zhuǎn)換的控制,。MCU將控制指令轉(zhuǎn)換為信號傳遞給IGBT,，IGBT再接收、執(zhí)行這些指令,。

　　IGBT是MCU的“下家”,，同時(shí)又是逆變器的核心、執(zhí)行單元,，IGBT的作用即是指揮逆變器對電流做出正確的轉(zhuǎn)換,；逆變器又有什么作用呢？由于電機(jī)需要的是交流電,，而動力電池所提供的電流為直流電,，所以這中間就需要逆變器來轉(zhuǎn)換——將電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電傳遞給電機(jī)。

　　逆變器將電池中的電流傳遞到電機(jī),，電機(jī)是不是就可以直接驅(qū)動車輪了呢,？如下圖所示,，電機(jī)的動力輸出特性為：從0rpm/min開始輸出峰值扭矩，但當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速高于恒扭矩區(qū)間時(shí),，電機(jī)扭矩就會有所下降,，所以這時(shí)就需要減速器的介入，減速器通過多級齒輪的傳動即可實(shí)現(xiàn)降低轉(zhuǎn)速,、提升扭矩的效果,，從而滿足車輛高速行駛時(shí)對扭矩的需求。

● 什么樣的電驅(qū)動系統(tǒng)算是集成化,？

　　我們說完了電驅(qū)動系統(tǒng)的幾部分,，那是不是直接把這幾部分用連接線連起來就行呢？最初的電驅(qū)動系統(tǒng)確實(shí)不存在集成式設(shè)計(jì),，其電機(jī),、逆變器、充配電系統(tǒng)等部件均單獨(dú)布置,，各部件間靠線束連接即可,，這也導(dǎo)致當(dāng)時(shí)的電動車驅(qū)動系統(tǒng)如下圖所示，看起來十分復(fù)雜,。集成化電驅(qū)動系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)呢,？雪佛蘭Bolt(參數(shù)|詢價(jià))就采用了二合一電驅(qū)動系統(tǒng)，二合一也是最初的集成式設(shè)計(jì),。

　　雪佛蘭Bolt將永磁電機(jī),、減速器與車橋集成在一起，形成了簡單的集成式電驅(qū)動橋,。雖然雪佛蘭Bolt結(jié)構(gòu)圖中各部分看起來還是比較復(fù)雜,，但至少其驅(qū)動橋做到了二合一，如果單看驅(qū)動橋的話,，如此集成化設(shè)計(jì)確實(shí)縮短了各部件間的距離,，使整體結(jié)構(gòu)變得更加緊湊。

　　除了雪佛蘭Bolt的電驅(qū)動橋,，零部件供應(yīng)商博格華納,、采埃孚的集成式電驅(qū)動橋也是當(dāng)今電動車領(lǐng)域集成化應(yīng)用的例子，它們所做的集成化系統(tǒng)由二合一升級成了三合一,、多合一,；以博格華納的31-01型eGearDrive電驅(qū)動橋?yàn)槔�，其將電機(jī),、電控,、減速器等部件與車橋相結(jié)合，相比普通電驅(qū)動系統(tǒng)來說，它同樣做到了結(jié)構(gòu)緊湊,、重量較輕,，特斯拉Roadster搭載的就是該電驅(qū)動橋，且目前該產(chǎn)品已被特斯拉買斷,。

　　除了國外的產(chǎn)品,，目前許多中國品牌電動車也趨向于采用高度集成化的電驅(qū)動系統(tǒng)。比如蔚來的電驅(qū)動系統(tǒng),、比亞迪e平臺的驅(qū)動模塊,，它們采用不同形式將電機(jī)、電控,、逆變器,、減速器中的三種集成在了一起，業(yè)界也稱之為三合一集成式設(shè)計(jì),，目前三合一也是比較常見的集成化方式,。

　　我們以蔚來汽車的“三合⼀”⾼度集成化電驅(qū)動單元（PEU,GB,EM）為例，PEU即逆變器,，GB即Gearbox減速器,，EM即E-Motor一體集成電機(jī)，此外其逆變器本身還集成了電機(jī)控制器,、IGBT,，所以其整個(gè)驅(qū)動單元實(shí)際包括了電動機(jī)、減速器,、逆變器,、電機(jī)控制器、IBGT,。

　　再以比亞迪e平臺的多合一動力模塊為例，其三合一動力模塊集成了電機(jī),、減速器,、驅(qū)動系統(tǒng)電控；此外,，其高壓充配電系統(tǒng)也是通過集成了車載充電器,、逆變器、配電箱而實(shí)現(xiàn)的高壓電三合一模塊,，甚至其各種車身控制器也都集成在了一塊PCB板上,，這些集成化模塊組合起來也就誕生了比亞迪e平臺的“33111”（驅(qū)動3合1、高壓3合1,、1塊多合一控制器,、1塊配備DiLink系統(tǒng)的屏幕、1塊高性能電池）。

　　既然如今國內(nèi)外有這么多制造廠商都在做集成化電驅(qū)動系統(tǒng),，證明“集成式”設(shè)計(jì)確實(shí)有其獨(dú)到之處,，那么我們就聊一下它為何如此受歡迎，再聊聊它存在哪些弊端呢,？