關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，我具備充分的發(fā)言權(quán)。動(dòng)力總成在早先被命名為Powertrain，而目前眾多汽車(chē)廠(chǎng)商更傾向于使用e-Powertrain的稱(chēng)呼。

動(dòng)力總成的廣義定義涵蓋了汽車(chē)從能量產(chǎn)生到最終傳遞至車(chē)輪的整個(gè)過(guò)程，即涉及能量傳遞路徑中的所有部件。

通常，我們談?wù)摰氖仟M義上的動(dòng)力總成，它主要包括發(fā)電單元(發(fā)動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī))、鋰離子電池以及電驅(qū)動(dòng)單元(電機(jī)、逆變器、減速器與控制模塊)。這些組件有時(shí)也被簡(jiǎn)化為“三電”系統(tǒng)。

電驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)中，電機(jī)與減速器往往緊密相連，而逆變器則直接安裝在電機(jī)上方。其結(jié)構(gòu)示意如下：

從左至右依次為電機(jī)罩、旋轉(zhuǎn)變壓器、轉(zhuǎn)子、逆變器、定子、電機(jī)外殼以及減速器罩。

電機(jī)的核心部分包括轉(zhuǎn)子和定子。定子繞組通常采用分段式線(xiàn)圈繞組或發(fā)夾式繞組工藝，并通過(guò)母線(xiàn)直接與逆變器連接。定子鐵芯外圍被鋁水套緊密包裹，用于冷卻水散熱。

減速器主要由齒輪和差速器等組成，通常采用兩軸一級(jí)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)。減速器的外殼為一體式設(shè)計(jì)，同時(shí)作為電機(jī)罩，實(shí)現(xiàn)了緊湊且輕量化的設(shè)計(jì)。

逆變器在電驅(qū)動(dòng)單元中扮演著將電池直流電轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需的交流電的重要角色。它通常安裝在電機(jī)的正上方，包含功率模塊、平滑電容器以及電機(jī)控制器主板等部件。

功率模塊是逆變器的核心部件，其布局方式使得散熱片能夠直接與逆變器殼體下方的冷卻槽內(nèi)的冷卻水接觸，從而實(shí)現(xiàn)有效的散熱。

隨著汽車(chē)中電子系統(tǒng)越來(lái)越豐富，芯片使用量越來(lái)越多，隨之而來(lái)的是電子控制單元ECU數(shù)量的大幅增加。ECU的急劇增加，無(wú)論是管理、安全還是可擴(kuò)展性都帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)，為此汽車(chē)域架構(gòu)模式開(kāi)始應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)高性能的DCU(域控制處理器)，整合公用系統(tǒng)組件，在軟件中分配和執(zhí)行，可實(shí)現(xiàn)以足夠的資源快速響應(yīng)完成客戶(hù)需求，具備平臺(tái)化、兼容性、集成高、性能高等優(yōu)勢(shì)。

集成動(dòng)力總成解決方案嶄露頭角

如今域控制概念已經(jīng)得到了商用，但是由于各種原因，大部分集中在座艙、ADAS等領(lǐng)域。德州儀器日前聯(lián)合威邁斯，共同宣布集成動(dòng)力總成解決方案，標(biāo)志著在動(dòng)力領(lǐng)域，域架構(gòu)的概念正在開(kāi)始流行。

德州儀器(TI)高壓功率，高功率驅(qū)動(dòng)器市場(chǎng)經(jīng)理Nagarajan Sridha表示，目前電動(dòng)車(chē)平均價(jià)格比類(lèi)似的燃油車(chē)高出12000美元，普遍共識(shí)是電池成本所造成的。但是除了電池，在其他領(lǐng)域，依然可以有降低成本的可能性。比如在動(dòng)力系統(tǒng)中，減少電力電子元件數(shù)量，并將其整合到更小的系統(tǒng)中。

德州儀器中國(guó)區(qū)汽車(chē)業(yè)務(wù)部現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)應(yīng)用經(jīng)理周東寶表示，“TI的產(chǎn)品和技術(shù)支持可以幫助客戶(hù)全面實(shí)現(xiàn)動(dòng)力總成系統(tǒng)方案的集成。我們預(yù)計(jì)集成化的方案可以幫助整個(gè)系統(tǒng)的尺寸和成本都降低一半?！?

動(dòng)力系統(tǒng)包括了電機(jī)控制器、高壓配電單元、DC/DC、車(chē)載充電器、電源管理系統(tǒng)(BMS)等等。根據(jù)不同的集成模塊數(shù)量，可以劃分為二合一方案、三合一方案、五合一方案。根據(jù)集成的難易程度，動(dòng)力總成集成可以分為基礎(chǔ)的機(jī)械層面的集成：物理集成，以及更復(fù)雜的控制邏輯和功率層級(jí)方面的集成?！巴ㄟ^(guò)使用TI的解決方案，客戶(hù)可以實(shí)現(xiàn)從分布式的電源架構(gòu)到單個(gè)動(dòng)力域的控制器的方案的轉(zhuǎn)變。整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜程度也會(huì)隨著整合級(jí)別的增加而提高，對(duì)客戶(hù)的收益也會(huì)越來(lái)越高，但同時(shí)挑戰(zhàn)也會(huì)越來(lái)越多。”周東寶說(shuō)道。

深圳威邁斯新能源股份有限公司副總裁兼上海子公司總經(jīng)理韓永杰也對(duì)TI的集成動(dòng)力總成解決方案給予了肯定，作為OBC和DC/DC產(chǎn)品國(guó)內(nèi)市占率最大的供應(yīng)商，威邁斯一直同TI保持著緊密的合作關(guān)系。目前威邁斯正在從OBC和DC/DC業(yè)務(wù)向動(dòng)力系統(tǒng)擴(kuò)展，一方面是因?yàn)镺BC、DC/DC及驅(qū)動(dòng)器里面的電機(jī)控制器等產(chǎn)品比較接近。另外則是動(dòng)力系統(tǒng)集成一定是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前，威邁斯的產(chǎn)品在可靠性、功率密度和體積方面的優(yōu)勢(shì)，使得客戶(hù)可以在整車(chē)上布局更為靈活，也因此獲得了市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

德州儀器EV/HEV SEM團(tuán)隊(duì)成員，TüV SüD認(rèn)證功能安全工程師曹偉杰具體介紹了目前市場(chǎng)上幾種動(dòng)力系統(tǒng)解決方案，具體包括：

方法1：形成獨(dú)立的系統(tǒng)。這種方法已不如幾年前流行。

方法2：可分為兩個(gè)步驟：直流/直流轉(zhuǎn)換器和車(chē)載充電器共享機(jī)械外殼，但擁有各自獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)。同時(shí)共享外殼和冷卻系統(tǒng)(最常選用的方法)。

方法3：進(jìn)行控制級(jí)集成。這種方法正在演變?yōu)榈?種方法。

方法4：相比于其他三種方法，此方法由于減少了電源電路中的電源開(kāi)關(guān)和磁性元件，所以成本優(yōu)勢(shì)更大，但它的控制算法也更復(fù)雜。

四種方法對(duì)比

韓永杰也表示，目前威邁斯推出了OBC和DC/DC集成的產(chǎn)品，性能顯著提升的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了成本的降低，減少產(chǎn)品的體積和重量。韓永杰介紹道，目前市場(chǎng)上集成方式主要有兩種，一種是物理集成，把OBC和DC從物理的兩個(gè)盒子放在一個(gè)盒子里，是傳統(tǒng)接插件共用的概念。而威邁斯的磁集成方法類(lèi)似于曹偉杰所介紹的第4種方法。通過(guò)共享電力電子器件和變壓器，實(shí)現(xiàn)了最高等級(jí)的集成。

威邁斯充電系統(tǒng)集成化產(chǎn)品

周東寶詳細(xì)列舉了集成動(dòng)力總成的四大優(yōu)勢(shì)，分別為：

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多合一的集成化的解決方案，通過(guò)共享外殼的耦合以及冷卻系統(tǒng)，減少連接器的數(shù)量;

通過(guò)更進(jìn)一步的共享控制電路以及共享功率電路等，有效地降低電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的體積、重量和成本，同時(shí)提高電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率密度;

更好地實(shí)現(xiàn)輕量化，有助于延長(zhǎng)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)航里程;

通過(guò)整體上對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行熱性能的優(yōu)化，保證系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)我們注意到功能安全是現(xiàn)在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)里面非常重要的一個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)，所以我們集成化的解決方案也有助于簡(jiǎn)化功能安全系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和認(rèn)證工作。

集成動(dòng)力總成都需要哪些要素

集成動(dòng)力總成優(yōu)勢(shì)看似很大，但實(shí)際上還需要顯著克服諸多挑戰(zhàn)，包括控制器性能，控制器算法，磁集成的設(shè)計(jì)，冷卻系統(tǒng)等多方面因素。

德州儀器正在結(jié)合自身在車(chē)載控制，功率等器件領(lǐng)域的積累，以及在安全認(rèn)證等服務(wù)上的努力，幫助客戶(hù)簡(jiǎn)化動(dòng)力總成設(shè)計(jì)上的挑戰(zhàn)。

?電動(dòng)汽車(chē)集成動(dòng)力總成?是指將電動(dòng)汽車(chē)中的多個(gè)關(guān)鍵部件集成在一起，形成一個(gè)統(tǒng)一的系統(tǒng)，以提供更高效、更緊湊的動(dòng)力傳輸解決方案。這種集成方式旨在減少部件數(shù)量、降低重量、提高可靠性和降低成本。

組成部分

電動(dòng)汽車(chē)集成動(dòng)力總成通常包括以下幾個(gè)主要部分：

?電機(jī)?：負(fù)責(zé)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)車(chē)輛行駛。

?電機(jī)控制器?：控制電機(jī)的運(yùn)行，調(diào)節(jié)輸出功率和扭矩。

?減速器?：降低電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加扭矩輸出，適用于需要大扭矩的場(chǎng)景。

?電力電子轉(zhuǎn)換器?：如DC/DC轉(zhuǎn)換器和逆變器，用于電壓轉(zhuǎn)換和電能管理。

?電池管理系統(tǒng)?(BMS)：監(jiān)控電池狀態(tài)，優(yōu)化電池使用，延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間。

技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

電動(dòng)汽車(chē)集成動(dòng)力總成技術(shù)的主要特點(diǎn)包括：

?高效性?：通過(guò)優(yōu)化部件間的配合，減少能量損耗，提高整體效率。

?輕量化?：減少部件數(shù)量和重量，降低車(chē)輛整體重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和性能。

?模塊化設(shè)計(jì)?：便于維護(hù)和升級(jí)，降低制造成本。

?高可靠性?：集成設(shè)計(jì)減少了接口和連接點(diǎn)，降低了故障率。

隨著技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車(chē)集成動(dòng)力總成系統(tǒng)正朝著更高的集成度、更智能的控制和更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景發(fā)展。例如，輪邊電機(jī)和輪轂電機(jī)的應(yīng)用，使得車(chē)輛設(shè)計(jì)更加靈活，適應(yīng)不同的駕駛需求和市場(chǎng)變化。