乘用车DHT专用控制器的阳光解决方案

  从技术线路图2.0中可以看出,在未来,与新能源车一样,混合动力汽车也会呈现出一个可持续的发展,它的市场销量占比也将逐年升高 。从表上可以看出,到2025年混合动力节能汽车将占到乘用车的50%-60%,预计规模有一千万辆 。
  随着双积分政策的引导,NEV积分比例逐年升高,这预示着新能源汽车在乘用车领域的销量将迎来增长势头 。在双积分政策里面可以降低油耗车的核算比例,意味着鼓励企业生产低能耗的节能汽车 。
  随着油耗的压力是逐年降低的,同时近年已经引入WLTC工况,这个工况比早期的NEDC工况要复杂很多 。围绕降低油耗,传统的车企在发力新能源车的同时,也在布局混合动力汽车 。
  国内目前主流DHT和本田的串并联混合架构相差无几,如比亚迪的DMI、长城的DTH、吉利的3DHT 。针对不同车企的动力需求,DHT有单档、两档、三档几种模式,而它们对电机控制器的要求,除需要双电机控制器集成外,还有一些在特定场合能够兼容TCU的电控 。
  阳光电动力目前对接了不少DHT控制器项目,针对DHT控制器的需求,进行了汇总,提出了对电机控制器的四点要求 。
  第一,高集成度;产品进化趋势,其中一个趋势方向就是功能集成化,目前阳光电动力也进行了一些集成产品的开发布局,比如电机的控制器集成、Boost升压集成、DC-DC集成等等 。
  第二,高功率密度;一般电机控制器在乘用车上是装在前舱 。由于前舱空间较小,因此对功率密度提出了更高要求,用传统的模块设计方案已经无法满足空间要求 。
  第三,高振动强度,在乘用车里面就是机电集成,发展在电机上,对振动要求也比较高,振动等级要求10倍的振动加速度 。
  第四,高环境温度,前舱发动机温度比较高,最高可以达到105度 。
  对DHT电机控制器需求进行提炼,阳光电动力总结四大关键点:
  在集成方面,阳光电动力展开了多维度集成策略,主要是从软件、硬件、结构等方面入手 。在软件方面,阳光电动力可以一个芯片控制双电机,芯片控制Boost升压,双电机控制器,外加DCDC,同时还集成了一部分TCU的功能 。在硬件方面阳光电动力会集成TCU控制器,集成电源的集成设计 。在结构方面,阳光电动力进行母线电容的集成,滤波板集成在膜电容里等等措施,从多个维度同时入手,确保集成有效化 。
  在高功率密度方面,新一代单管器件有效提升功率密度,无硅脂技术的应用可降低结到水冷之间的热阻,提高散热效率 。基于并联模组实现高功率密度 。
  在新型功率器件导入方面,阳光电动力完善了器件的导入流程,主要是基于路谱,30万公里的WLTC工况测试,经过可靠性模型运算折合成高环境下的温度循环工况,确保高环境温度下的高可靠性 。
  正向设计方面,通过载荷,模态,流体等有限元仿真技术在设计阶段对关键机械特性进行评估,正向优化得到满足高振动要求的设计 。
  针对体积偏大,热度偏高等缺点 。阳光电动力主要是从四个维度入手解决 。
  并联方式上,上一代单管并联器件采用的是TO-247的并联的方式,这一次采用TPAK并联的方式 。
  水道设计方面,上一代采用立式的水道设计,这一次采用平铺的水道设计,它对工艺的要求相对简单,并融合批量化 。
  功率器件与水道的连接方式上,上一代采用绝缘垫片+两层导热硅脂完成器件和水道的互联,一个绝缘垫片外加两层导热硅脂,热组相对来说较大,新一代功率器件采用内绝缘+直接焊接的形式,完成碳化硅和水道之间的互联 。