萤火虫这个 105kW 电机,在完全不该硬件的情况下提升到 120kW,还挺有意思。
本身这个技术不算绝对领先,但能看出来 全域自研 让整个 ota 的空间更加弹性。
本来这套电机最大功率是 105kW,额定差不多是 40kW,显然这不是一个给高速长工况设计的车。
这次的重新标定的手法也有意思。
本质上是,利用电压,看看怎么榨出更多功率。
电机能输出多少功率,本质上由两件事决定:电压能用到多少,电流能承受多少。
电机的直流母线电压是固定的,比如400V或800V。但电机控制器(逆变器)在把直流电转成交流电驱动电机的过程中,有一个技术瓶颈叫:电压利用率。
你实际能用到的电压,理论上永远低于直流母线电压,因为逆变器的PWM调制本身会带来损耗。
行业传统方案里,电压利用率大概在90%-95%之间。
萤火虫这次用了过调制(Over-Modulation)软件算法,把电压利用率往上推了5%。
但这里有个工程难题:过调制会导致电流谐波增大。
电流谐波一大,电机振动和噪音变严重,时间久了还会影响寿命。
所以单纯推过调制不行。
蔚来的解法是:电流环AntiWind-up + 梯度下降弱磁算法。
- 弱磁控制(Field Weakening)是电动车电机控制里用来扩速域的常用手段。
当电机转速很高、反电动势很大的时候,需要减弱磁场才能继续提速。
梯度下降弱磁算法是让这个过程更精准、更稳定。
- AntiWind-up是控制理论里的术语,解决的是积分饱和问题,当控制器输出的指令超出执行机构能力时,积分项会积攒错误,AntiWind-up机制让它不会跑偏。
这两个结合起来,等于在电压利用率提升的同时,保持了电流波形的正弦度和电机的运行稳定。
结果就是:同样一块电池,能输出的功率变多了。
这就带来了一个新问题:萤火虫怎么敢把功率推上去?
电机输出功率越大,发热越严重。
如果不知道温度到底有多高,就只能保守估计、留足余量,功率峰值就上不去。
萤火虫做的第二件事,是精确的热管理。
传统方案里,电机控制器的结温(芯片/功率模块的工作温度)是靠经验公式估算的,误差通常在±15℃甚至更大。
为了安全,余量得留得很大。
蔚来建立了一套精确的功率模块损耗模型,基于电学特性、开关损耗、导通损耗等多维参数,把实际损耗精确算出来。
然后把这个复杂的热仿真模型,转化成一套适合在车载芯片上实时运行的平均模型。
最终结温估算误差控制在 5 度之间。
简单说就是,以前只知道功率模块的大致安全温度,所以我的电压、电流设计都会更保守,现在是我知道了这个安全温度的确定值,我的电压、电流就也可以更精准。
再比如,你知道限速 120,不管是超 10%、20%、50%,就非常好计算,你的控速也就很简单。
但如果你只知道限速 100多,但多多少你不知道,所以你大概率你敢按照 100 的时速去控速。
#新能源大牛说#
