動力域控制器關(guān)鍵技術(shù)探討重慶青山工業(yè)有限責任公司前瞻技術(shù)研究院電氣副總工程師徐志鵬ChongqingTsingshanIndustrial

Co.,

Ltd|

感恩

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誠信

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廉潔

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自立

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超越

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60年發(fā)展歷程

重慶青山1984年

“軍轉(zhuǎn)民

”進入汽車變速器領(lǐng)域

，

經(jīng)歷過大的三次創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

，

已累計產(chǎn)銷汽車變速器3000萬臺

，

處于自主品牌變速器行業(yè)領(lǐng)先地位?！ぜ瘓F研究院授牌·DCT累計產(chǎn)銷200萬臺·電驅(qū)總成、電控總成、增程式混動總成產(chǎn)線投產(chǎn)·累計產(chǎn)銷各類變速器

突破3000萬臺·中國

兵

器

裝

備

傳

動

技術(shù)研究院科技大樓正式啟用第三次創(chuàng)業(yè)·向綠色、智能變速器轉(zhuǎn)型·向世界一流新汽車動力系統(tǒng)企業(yè)邁進第二次創(chuàng)業(yè)手動變速器向自動變速器轉(zhuǎn)型，自主研發(fā)國內(nèi)首款AMT實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化·DCT自動變速器年產(chǎn)銷突破100萬臺暨累計產(chǎn)銷310萬臺·雙電機數(shù)智電驅(qū)單月產(chǎn)量突破萬臺·中國長安青山變速器分公司與青山工業(yè)整合·DCT累計產(chǎn)銷50萬臺·中國汽車市場首家變速器產(chǎn)銷突破1000萬臺·BEV變速器產(chǎn)業(yè)化改制為中國南方汽車集團股份有限公司重慶青山變速器分公司第一次創(chuàng)業(yè)技貿(mào)合作

，進入汽車零部件行業(yè)實施“一號工程”，自主研發(fā)手動變速器實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化成立國營青山機械廠

（五機部第十六研究所）改制為重慶青山工業(yè)有限責任公司累計產(chǎn)銷各類變速器突破2000萬臺

系中國兵器裝備所屬的國有大型工業(yè)企業(yè)，現(xiàn)有從業(yè)人數(shù)3000

余人，2024年營業(yè)收入98.6億元，帶動區(qū)域配套30

億元，品牌價值106.

18

億元。

專注于新汽車動力系統(tǒng)領(lǐng)域，

已形成重慶、河南鄭州、四川成都三個生產(chǎn)基地，具備年產(chǎn)傳統(tǒng)燃油車變速器、混合動力變速器、

電驅(qū)動總成260萬臺制造能力，現(xiàn)已累計產(chǎn)銷各類變速器3000

余萬臺。中國自主品牌行業(yè)排名前列。重

重慶青山工業(yè)本部

慶（研發(fā)、

制造基地）成都青山實業(yè)分公司（制造基地）

企業(yè)基本信息鄭州青山變速器分公司（制造基地）鄭州成都

“十四五

”期間規(guī)劃科技投入27億以上，每年研發(fā)投入強度5.1%。

國家認定企業(yè)技術(shù)中心，國家技術(shù)創(chuàng)新示范企業(yè)，博士后科研工作站、國家級工業(yè)設(shè)計中心、重慶市新能源創(chuàng)新中心、重慶市新能源重點實驗室、中國兵器裝備集團有限公司傳動技術(shù)研究院。

擁有683人的產(chǎn)品研發(fā)人員，萬名職工研發(fā)人數(shù)2800人；高工及以上140余人，博士10人；中國兵器裝備學科帶頭人5人，首席專家4人，學科帶頭人15人。其中擁有國務(wù)院津貼5人，重慶英才2人。

擁有核心技術(shù)119項；成功突破多項國外壟斷的“卡脖子

”技術(shù)，擁有有效專利464件，其中發(fā)明專利218件。長安新能源-青山（電驅(qū)動研究）長安-青山聯(lián)合創(chuàng)新中心（DCT、混合動力產(chǎn)品）重慶青山公司總部（國家認定企業(yè)技術(shù)中心)青山-華川電裝創(chuàng)新中心（電機研究）重慶大學研發(fā)分中心重慶理工大學分中心(試驗驗證技術(shù))(基礎(chǔ)技術(shù)/分析技術(shù))

完善科技創(chuàng)新體系

，構(gòu)建核心技術(shù)能力同濟大學分中心

（新能源前沿技術(shù)研究）上海協(xié)同設(shè)計辦公室

（電驅(qū)動軟件開發(fā)）四川重慶上海重慶重慶重慶重慶上海數(shù)智汽車時代

，

超預期屬性是成功關(guān)鍵高質(zhì)量高壓化高效率小型化低噪音低成本強體驗可靠性交付能力接口平臺化滿意度高強體驗軟件開放度功能多樣性具備程度低成本功率密度高壓化具備程度高必備屬性功率扭矩

故障率安全性魅力屬性期望屬性反向?qū)傩詽M意度低效率NVH GI-Drive2.0全域智能電驅(qū)平臺全棧式全譜系全球化

混動

平行軸減速

行星排減速同步電機PEF20E(中壓) PED40B(中壓)

PEF16B(中/高壓)

產(chǎn)品（多譜系）平臺產(chǎn)品（大單品）產(chǎn)品平臺公共模塊產(chǎn)線1產(chǎn)線2產(chǎn)線3產(chǎn)線4產(chǎn)線5Architect模塊

L0驅(qū)動系統(tǒng)層

L1機械傳動層

Software模塊

L4智能控制層L5智能連接層

HFE30G(中/高壓)HFE30E(中壓)L3動力域電子電器架構(gòu)層Electronic/elecrical模塊 RTZ07A(中壓)PED40A(高壓) PEF25(高壓)

電驅(qū)EDS2(160kw)EDS4(400kw)EDS1(120kw)PEF12B(高壓)EDS3(200kw)RTZ10B(中/高壓)PEF12D(中/高壓)PEF16A(中壓)雙電機控制器單電機控制器多合一控制器控制軟件異步電機HFE30C(中壓)HFE30F(中壓)P1P13輔驅(qū)P13主驅(qū)Motor模塊技術(shù)架構(gòu)L2動力層2.0代1.0代硬件/軟件：整車電子電氣架構(gòu)由分布式→域→中央的方向演變

，促使軟硬解耦。高效化

：電壓平臺高壓化發(fā)展

，SiC、GAN為核心的半導體的使用

，效率更高；模塊化：功率磚、逆變磚以模塊形式促進控制器小型化；域融合：動力域融合電源系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、熱管理等

，形成深度功能集成

，并呈現(xiàn)出向底盤域融合的趨勢。

2019年2022年

2025年

2028年2030年IGBT(三合一)

SiC(三合一、物理集成多合一)SiC（動力域深度集成多合一）動力底盤一體化域控

中央域控之下（執(zhí)行器驅(qū)動控制）低壓域與高壓域深度集成控制部分采用共芯設(shè)計多域融合軟件架構(gòu)設(shè)計

多部件集成EMC設(shè)計電機

、

齒輪箱與電控集成設(shè)計

，

三相線內(nèi)部集成

，

電機齒輪箱電控三部件共用密封面控制器發(fā)展趨勢驅(qū)動控制

、

制動控制

、

懸架控制、轉(zhuǎn)向控制及X\Y\Z協(xié)同控制功能重新劃分

，

大部分控制算力集中在中央域控制器功能重新劃分

，

大部分控制算力集中在動力底盤域控制器碳化硅驅(qū)動技術(shù)800V高壓絕緣設(shè)計800V高壓EMC設(shè)計集中驅(qū)動集成OBC、

DCDC、VCU、

BMS、

TMS等分布驅(qū)動集成制動、

懸架、

轉(zhuǎn)向控制動力域控制器是集成了動力域諸多組件如MCU、VCU、

BMS、TMS、OBC、

DCDC等的汽車電子控制器系統(tǒng)

，能夠?qū)ζ噭恿ο到y(tǒng)進行全面的控制和管理。更高的效率更優(yōu)的性能更小的尺寸更低的成本更快的響應(yīng)更好的體驗動力域控是什么？MCU裝配工序OBC/DCDC裝配工序AC/PTC

裝配工序PDU裝配工序TMS裝配工序VCU裝配工序BMS裝配工序動力域控裝配工序水道氣密測試水道氣密測試上蓋裝配整車裝配整車裝配整車裝配整車裝配OBC磚裝配功率磚裝配導熱膠灌封2密封圈裝配下線測試下線測試下線測試下線測試電控功率磚裝配濾波器裝配PCBA裝配PCBA裝配上蓋裝配上蓋裝配上蓋裝配上蓋裝配濾波組件裝配上蓋裝配上蓋裝配下線測試下線測試上蓋裝配DCDC磚裝配外殼上線外殼上線外殼上線外殼上線外殼上線外殼上線外殼上線集成外殼上線下線測試下線測試整車裝配整車裝配氣密測試整車裝配整車裝配線束裝配密封圈裝配密封圈裝配密封圈裝配密封圈裝配三相輸出組件裝配銅排裝配PCBA裝配PCBA裝配PCBA裝配高壓插件裝配域控裝配工序分析動力域非集成部件裝配總工序：

50動力域集成裝配總工序：

15變壓器磁性

導熱膠灌封器件裝配

1空調(diào)磚裝配

主控板裝配高壓插件裝配高壓插件裝配三相輸出組件裝配散熱水道裝配多合一集成思路2007年德爾福首先提出的

E/E架構(gòu)概念過去

，零部件供應(yīng)商的聚焦點集中在硬件層面

，開發(fā)理念為單一功能對應(yīng)單一的ECU。未來

，零部件層面需要通過集中化解決域內(nèi)網(wǎng)絡(luò)層、線束層的的問題

，降低整車成本及布置難度。功能一對一變?yōu)閷Χ嘁贿壿嬣D(zhuǎn)為單元內(nèi)實現(xiàn)總線通信變?yōu)槠瑑?nèi)通信線束用量大幅降低布置更加緊湊集成概念發(fā)展趨勢模塊化功能劃分明確

，一個功能一個控制模塊

，模塊與模塊之間界限明確

，邊界信息易于控制。模塊與模塊之間通過CAN總線進

行通信

，獨立性強

，局限性在于功能控制模塊的獨立開發(fā)模式，導致了資源無法共享

，大量運算資源浪費。集成化

集成化是模塊化階段的一個小規(guī)模升級

，在架構(gòu)上減少了功能單一的模塊

，將車輛功能小范圍向其它控制器中進行融合。這樣帶來最大的收益是降低了成本

，但卻依然無法彌補跨模塊之間通訊速率低的不足

，模塊與模塊之間的壁壘仍然沒有打破。車載電腦

以物理空間作為最主要對象

，采用就近原則，

由中央車載電腦和多個區(qū)域控制器組成。集中化

以功能域為主體進行融合

，域間通過以太網(wǎng)或CANFD等相連。功能域內(nèi)無需外部通信

，芯片復用率增加。域融合

在功能域基礎(chǔ)上

，為進一步降低成本和增強協(xié)同，

出現(xiàn)了跨域

融合

，即將多個域融合到一起，

由跨域控制單元進行控制。當前階段車-云計算在車載電腦的基礎(chǔ)上將與控制器中部分復雜算法在云端，

由云端算法控制車輛。集成架構(gòu)發(fā)展趨勢博世提出汽車E/E架構(gòu)發(fā)展趨勢電力電子積木（Power

Electric

Building

Block）集成度兼容性域

控層

驅(qū)動

層驅(qū)控分離熱控制空調(diào)驅(qū)動器電機控制MCU功率磚

設(shè)計理念電源控制

電池管理電池管理單元電加熱驅(qū)動器OBC驅(qū)動磚DCDC驅(qū)動磚整車控制動力域電氣架構(gòu)主控板

電源磚

動力域控制器

功率磚

OBC磚空調(diào)磚熱影響因子反饋關(guān)鍵技術(shù)動力域效率優(yōu)化算法開關(guān)頻率

工況采集

冷卻控制

外部環(huán)境檢測電機損耗電控損耗摩擦損耗電源損耗多目標綜合尋優(yōu)動態(tài)熱網(wǎng)絡(luò)模型驅(qū)動功率一體板散熱基板薄膜電容雜散電感：

2.5nH均流系數(shù)：

3.29%關(guān)鍵技術(shù)功率器件嵌埋技術(shù)更低成本更小尺寸更優(yōu)精度[

=

[111321IIIcbaIII矩陣式電流標定無磁芯傳感器技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)

丨cbaIII

333321III