針對電驅(qū)動系統(tǒng)的功率輸出能力，可以從不同的維度進(jìn)行計算，
整車的需求端：
Pvehicle = Ft * Vvehicle= Pmotor * ? 該公式為我們需要滿足的整車給我們的功率指標(biāo)，
其中：
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Pvehicle 是整車所需的功率（單位：瓦特，W）。
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Ft 是整車受到的總牽引力（單位：牛頓，N）。
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Vvehicle 是整車的速度（單位：米/秒，m/s）。
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Pmotor 是電機(jī)提供的功率（單位：瓦特，W）。
-
η 是傳動系統(tǒng)的效率，表示為無單位的小數(shù)（0 <η≤ 1）。
電驅(qū)動設(shè)計人員：
作為電驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計人員就需要考慮設(shè)計的電驅(qū)動系統(tǒng)能力到底夠不夠，這個時候有兩種計算方式：
電機(jī)廠家：Pmotor = Tmotor * nmotor / 9550 用于計算電機(jī)的功率輸出，其中涉及到電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速,在這個公式中：
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Pmotor 是電機(jī)的功率輸出（單位：瓦特，W）。
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Tmotor 是電機(jī)產(chǎn)生的扭矩（單位：牛頓米，Nm）。
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nmotor 是電機(jī)的轉(zhuǎn)速（單位：每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，RPM）。
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9550 是一個轉(zhuǎn)換因子，用于將扭矩、轉(zhuǎn)速的單位從牛頓米和每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換為瓦特。
電機(jī)設(shè)計人員通過該公式去計算所提供的電驅(qū)動系統(tǒng)是否可以滿足整車廠的需求。
或者根據(jù)整車廠的需求功率反推電機(jī)所需要的功率輸出能力，然后反推電機(jī)所需要的峰值扭矩是多少后者電機(jī)需要多高的轉(zhuǎn)速。
電機(jī)控制器設(shè)計
電機(jī)控制器設(shè)計是電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電機(jī)控制器設(shè)計人員需要知道所輸入的母線電壓 Udc 和所需要具備多大的電流輸出能力，電機(jī)控制器沒有扭矩輸出的概念，電機(jī)控制器只有電壓和電流兩個指標(biāo)，電機(jī)控制器是一個三相的全橋，輸出的是三個正弦的交流電，電機(jī)控制器設(shè)計人員需要使用的計算公式：
Pmotor =3*Uphase*Iphase*cosθ*η=3*(M*Udc/
)*Iphase*cosψ* η
計算三相電機(jī)的功率輸出，考慮了電機(jī)的相電壓、相電流、功率因數(shù)以及電機(jī)的效率：
Pmotor = 3? Uphase ? Iphase ? cosθ ? η
其中：
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Pmotor是電機(jī)的功率輸出（單位：瓦特，W）。
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Uphase是電機(jī)的相電壓（單位：伏特，V）。
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Iphase是電機(jī)的相電流（單位：安培，A）。
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θ是功率因數(shù)角，表示電壓與電流之間的相位差。
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η是電機(jī)的效率，表示為無單位的小數(shù)（0 <η≤ 1）。
進(jìn)一步地，公式中的相電壓Uphase可以用電機(jī)的總電壓Udc和變換系數(shù)來表示：
Uphase=M*Udc/
其中：
-
M是電機(jī)的額定電壓與電池電壓的比值或者是電機(jī)控制器的脈寬調(diào)制（PWM）比值。
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Udc是電機(jī)控制器的直流母線電壓（單位：伏特，V）。
而 cosθ 可以由電機(jī)的實際工作因數(shù) cosψ 來代替，它反映了電機(jī)實際工作時的功率因數(shù)，考慮了電機(jī)的負(fù)載情況和效率。
因此，整個公式變?yōu)椋?/span>
Pmotor=3*Uphase*Iphase*cosθ*η=3*(M*Udc/
)*Iphase*cosψ* η
這個公式綜合了電機(jī)的電氣參數(shù)和工作狀態(tài)，用于計算電機(jī)在特定條件下的功率輸出。在設(shè)計和控制電機(jī)系統(tǒng)時，這個公式非常重要，它幫助確定電機(jī)在不同負(fù)載和工作條件下的性能，并確保電機(jī)和電機(jī)控制器能夠滿足所需的功率要求。
根據(jù)該公式可以估算電驅(qū)動系統(tǒng)的輸出功率，也可以通過反推，已經(jīng)整車對電驅(qū)動的輸出能力和整車電池包的母線電壓，就可以反推所需的相電流的能力，通過母線電壓和相電流能力就可以去選擇功率模塊，這樣就可以把整車的功率指標(biāo)轉(zhuǎn)化為我們電機(jī)控制器中所需要的指標(biāo)。
小結(jié)：
電機(jī)控制器設(shè)計是電動汽車電驅(qū)動系統(tǒng)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計人員需要根據(jù)整車的性能要求來確定電機(jī)控制器的母線電壓 Udc 和電流輸出能力。以下是電機(jī)控制器設(shè)計中需要考慮的一些關(guān)鍵點(diǎn)和計算步驟：
1、確定整車性能要求：
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了解整車所需的最大輸出功率Pmotor最高車速、加速性能等。
2、計算電機(jī)控制器的輸出功率：
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使用公式 Pmotor=3?Uphase?Iphase?cosθ?η來計算電機(jī)所需的功率。
3、計算相電流 Iphase：
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通過整車的功率要求和電機(jī)的效率η，反推出所需的相電流大小。
4、確定母線電壓 Udc：
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根據(jù)整車電池包的電壓等級確定電機(jī)控制器的輸入母線電壓。
5、選擇功率模塊：
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根據(jù)計算出的相電流和母線電壓，選擇適當(dāng)?shù)墓β誓K（如IGBT或SiC MOSFET）來構(gòu)建電機(jī)控制器的功率部分。
6、設(shè)計電機(jī)控制器的三相全橋：
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電機(jī)控制器通常采用三相全橋結(jié)構(gòu)，輸出三個正弦交流電以驅(qū)動三相電機(jī)。
7、考慮功率因數(shù)和效率：
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功率因數(shù)cosθ和電機(jī)的實際工作因數(shù)cosψ影響電機(jī)控制器的效率和實際輸出功率。
通過這些步驟，電機(jī)控制器設(shè)計人員可以確保電機(jī)控制器能夠滿足整車的性能要求，并與電池包和其他電驅(qū)動系統(tǒng)組件兼容。設(shè)計過程中還需要考慮成本、重量、體積和電磁兼容性等因素。
通過上述步驟，可以將整車的性能指標(biāo)逐步轉(zhuǎn)換為電機(jī)控制器的設(shè)計要求，確保電驅(qū)動系統(tǒng)能夠滿足整車的性能需求。對于主機(jī)廠的項目管理人員和開發(fā)管理人員來說，理解這一過程有助于更好地把控產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)度和質(zhì)量。對于消費(fèi)者而言，了解這些知識有助于更好地認(rèn)識純電動汽車的性能和工作原理。
參考：
1、新能源汽車電機(jī)控制器的性能邊界計算_嗶哩嗶哩_bilibili
2、阻力方程 - 維基百科，自由的百科全書 (wikipedia.org)
3、講一講 汽車的行駛阻力與驅(qū)動力（二）_懂車帝 (dongchedi.com)
轉(zhuǎn)自汽車電子與軟件
