Analyse en profondeur de la technologie, du marché et de l'entreprise du moteur et du système de commande du véhicule électrique
Premièrement, la technologie du contrôleur de moteur et le marché
La technologie
La technologie des batteries, la motorisation et sa technologie de contrôle, la technologie de gestion de l'énergie et la technologie des véhicules électriques sont les quatre technologies clés des véhicules électriques. Le système de contrôle électronique est utilisé pour contrôler des composants tels que les batteries et les moteurs. Ses fonctions comprennent: la gestion de la batterie, la gestion de l'énergie du moteur et des moteurs.
Le système de contrôle électronique est composé d'un système de contrôle tel qu'un calculateur, d'un système de détection tel qu'un capteur et d'un système d'identification de l'intention du conducteur. Le coût matériel du système de contrôle électronique n’est pas élevé, mais il faut beaucoup d’essais pour maîtriser les algorithmes de clé. Surtout le véhicule hybride implique la stratégie de contrôle du mélange de pétrole et d'électricité, et les obstacles techniques sont élevés.
En tant que convertisseur de puissance connectant la batterie et le moteur du nouveau véhicule à énergie, le contrôleur de moteur constitue le cœur du système d’entraînement et de contrôle du moteur. Il comprend principalement les composants matériels tels que le module semi-conducteur de puissance IGBT et son circuit associé, ainsi que la partie logicielle de l’algorithme de contrôle du moteur et de la protection logique.
Le système de contrôle de l'entraînement par moteur (y compris le moteur d'entraînement et le contrôleur de moteur) est la principale structure d'exécution du fonctionnement des véhicules à énergie nouvelle. Les caractéristiques de contrôle et de conduite déterminent les principaux indicateurs de performance du véhicule.
De manière générale, le contrôleur de moteur est principalement composé des pièces suivantes:
1. Le module de commande électronique (ElectronicController) comprend des circuits matériels et le logiciel de commande correspondant. Le circuit matériel comprend principalement le microprocesseur et son système minimal, le circuit de surveillance de l'état du courant du moteur, de la tension, de la vitesse, de la température, etc., divers circuits de protection matérielle et l'interaction des données avec l'unité de contrôle externe telle que le véhicule. contrôleur et le système de gestion de la batterie. Circuit de communication. Le logiciel de contrôle implémente l'algorithme de contrôle correspondant en fonction des caractéristiques de différents types de moteurs.
2. Le pilote convertit le signal de commande du microcontrôleur en moteur pour piloter le signal de commande du convertisseur de courant et isole le signal de puissance et le signal de commande.
3. Le module convertisseur de puissance (PowerConverter) contrôle le courant du moteur. Les dispositifs d'alimentation souvent utilisés dans les véhicules électriques comprennent les transistors à haute puissance, les thyristors à ouverture de porte, les FET de puissance, les transistors bipolaires à porte isolée et les modules d'alimentation intelligents.
Structure d'aspect du contrôleur de moteur
Actuellement, les contrôleurs de moteur électrique des véhicules électriques adoptent généralement la topologie de circuit onduleur triphasé de type tension à pont complet, et certains produits sont dotés de convertisseurs CC / CC bidirectionnels pré-directionnels afin d'augmenter la tension alternative d'entrée du moteur la puissance de sortie à haute vitesse, et réduire le moteur. Coûts de conception et de production. Dans le contrôleur classique, le condensateur de support CC est volumineux et présente une résistance médiocre aux hautes températures.
Afin de réduire le volume des condensateurs supportant le courant continu et même d’éliminer les condensateurs supportant le courant continu, la nouvelle topologie de circuit de convertisseur et sa méthode de contrôle sont devenues un nouveau point chaud dans la recherche sur les applications de véhicules électriques, mais elles en sont encore au stade de l’exploration pratique.
À l’heure actuelle, l’objectif de la recherche et du développement des convertisseurs pour véhicules électriques reste concentré sur l’intégration de l’électronique de puissance.
Analyse complète des technologies et des tendances du marché, les trois axes de développement technologique des systèmes de motorisation automobile sont l’aimantation, la numérisation et l’intégration permanentes.
1. L'aimantation permanente signifie que le moteur à aimant permanent présente les avantages suivants: densité de puissance et densité de couple élevées, rendement élevé et facilité d'entretien. A l'heure actuelle, la tendance à l'aimantation permanente du moteur est prédominante. Selon les données de consultation, le moteur synchrone à aimants permanents a représenté plus de 90% de l'utilisation de véhicules à énergies nouvelles en Chine.
2. La numérisation comprend la numérisation du contrôle de l'entraînement, la numérisation de l'interface système entre l'entraînement et la commande numérique, ainsi que la numérisation de l'unité de mesure. Le logiciel remplace le matériel au maximum, par d'autres fonctions telles que la protection, la surveillance des pannes et l'autodiagnostic.
3, l'intégration se traduit principalement par deux aspects: 1) moteur: intégration du moteur et du moteur, intégration du moteur et de la boîte de vitesses; 2) contrôleur: ensemble électronique de puissance (dispositifs de puissance, entraînement, contrôle, intégration de capteurs, alimentations, etc.) A l'avenir, l'intégration de moteurs, de réducteurs et de contrôleurs est une tendance qui non seulement réduit la taille, mais les produits plus standardisés.
Marché
Comme le marché des véhicules à énergies nouvelles continuera à s'améliorer au cours des prochaines années, le potentiel du marché dans ce domaine sera progressivement libéré et la taille du marché du contrôleur de moteur augmentera progressivement. À l'heure actuelle, le prix du contrôleur de moteur de voiture particulière est généralement compris entre 30 000 et 50 000 yuans, et celui de ce contrôleur de voiture est généralement compris entre 0,6 et 15 000 yuans.
Selon des calculs, on estime que d’ici à 2020, la taille du marché des contrôleurs de moteurs de véhicules à énergie nouvelle nationaux dépassera les 15 milliards de yuans. (Pour un calcul détaillé, veuillez vous reporter au «Rapport d'investissement sur le marché des moteurs et contrôleurs d'automobiles pour l'énergie nouvelle en Chine» publié par le public.
2016-2020 Taille du marché des contrôleurs de moteur automobile New Energy de la Chine (100 millions de yuans)
Dans la chaîne d'approvisionnement, le développement des contrôleurs de moteur inclut la conception logicielle et matérielle. Le logiciel de base est généralement développé par le fabricant OEM, et le matériel et le logiciel de pilote sous-jacent peuvent être sélectionnés par le fabricant de pièces automobiles.
Le niveau de matériel de contrôleur de la Chine a un certain fossé avec les pays étrangers et la capacité d'industrialisation est relativement insuffisante. La plupart des entreprises sont plus enclines à choisir des fournisseurs étrangers de matériel de contrôleur de véhicule lorsqu'elles introduisent des produits pour véhicules électriques fabriqués en série.
De plus, le matériel de base du contrôleur, les outils de développement, etc. reposent essentiellement sur les importations.
Situation de la chaîne de l'industrie du contrôleur de moteur
En termes de types d’entreprise, les principales entreprises de contrôle de moteur actuelles sont principalement divisées en deux catégories: l’un est un fabricant de véhicules électriques, et les contrôleurs de moteur de véhicule électrique qu’ils produisent fournissent généralement l’ensemble de leurs produits pour véhicules; les contrôleurs de moteurs électriques sont généralement fournis à des constructeurs de véhicules spécifiques ou non spécifiques.
Dans le domaine des véhicules de tourisme, les constructeurs automobiles ont généralement une force globale forte. Ils développent et produisent généralement des contrôleurs de moteurs de véhicules électriques de manière indépendante, ou reposent principalement sur des activités indépendantes de recherche et développement, et complètent les produits d'entreprises de pièces et de composants appropriés. Dans le domaine des voitures particulières, les entreprises automobiles n’ont généralement pas une expérience suffisante de la recherche et du développement de contrôleurs de moteur. Généralement, ils choisissent d'acheter des contrôleurs de moteur électrique. Un petit nombre de grands constructeurs automobiles opteront pour la recherche et le développement indépendants ou pour la recherche et le développement indépendants.
Bien qu'il existe des différences dans la technologie des contrôleurs au pays et à l'étranger, à partir de 2015, les nouveaux types de produits de véhicules à énergie sont diversifiés et la demande pour différents contrôleurs est plus abondante. En termes de quantité uniquement, le marché actuel des contrôleurs de moteur électrique en Chine est principalement occupé par les marques nationales. Les produits financés par des fonds étrangers ne représentent qu'une petite part de la croissance du marché et de la phase initiale de développement en raison de leurs prix élevés.
