新能源汽車電機控制技術(shù)發(fā)展綜述及翻譯引言在全球能源轉(zhuǎn)型與環(huán)境保護的雙重驅(qū)動下，新能源汽車已成為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然趨勢。作為新能源汽車的核心動力來源，驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)的性能直接決定了車輛的動力性、經(jīng)濟性與可靠性。電機控制技術(shù)，作為連接能源與機械動力的橋梁，其發(fā)展水平是衡量新能源汽車產(chǎn)業(yè)核心競爭力的關(guān)鍵指標(biāo)之一。本文旨在梳理新能源汽車電機控制技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)、核心挑戰(zhàn)與未來趨勢，并結(jié)合專業(yè)實踐，對相關(guān)技術(shù)術(shù)語的翻譯問題進行探討，以期為行業(yè)同仁提供參考。一、驅(qū)動電機控制技術(shù)核心發(fā)展脈絡(luò)1.1驅(qū)動電機技術(shù)的演進驅(qū)動電機是電機控制系統(tǒng)的被控對象，其技術(shù)發(fā)展與控制策略相輔相成。早期的新能源汽車曾嘗試過直流電機驅(qū)動，但因其固有的體積、重量及效率問題，很快被交流電機所取代。交流電機中，異步電機（InductionMotor,IM）憑借其結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、可靠性高等特點，在早期得到了一定應(yīng)用。然而，其控制精度和效率在寬轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)難以與永磁同步電機（PermanentMagnetSynchronousMotor,PMSM）媲美。特別是稀土永磁材料的發(fā)展，使得PMSM在功率密度、torquedensity（轉(zhuǎn)矩密度）和效率方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢，逐漸成為當(dāng)前新能源汽車驅(qū)動電機的主流選擇。根據(jù)轉(zhuǎn)子磁路結(jié)構(gòu)的不同，PMSM又可細分為Surface-MountedPMSM(SPMSM,表面貼裝式永磁同步電機)和InteriorPMSM(IPMSM,內(nèi)置式永磁同步電機)。IPMSM因其兼具磁阻轉(zhuǎn)矩，在弱磁調(diào)速和過載能力方面更具潛力，受到廣泛關(guān)注。近年來，為應(yīng)對稀土資源成本與供應(yīng)風(fēng)險，無稀土電機（Rare-Earth-FreeMotor）技術(shù)重新成為研究熱點，如開關(guān)磁阻電機（SwitchedReluctanceMotor,SRM）和同步磁阻電機（SynchronousReluctanceMotor,SynRM）及其復(fù)合結(jié)構(gòu)電機，在特定應(yīng)用場景下展現(xiàn)出成本優(yōu)勢和發(fā)展?jié)摿Α?.2電機控制策略的深化與革新電機控制策略是提升系統(tǒng)性能的核心。從最初的scalarcontrol(標(biāo)量控制)，到如今廣泛應(yīng)用的vectorcontrol(矢量控制，F(xiàn)ield-OrientedControl,FOC)和directtorquecontrol(直接轉(zhuǎn)矩控制,DTC)，控制技術(shù)的發(fā)展始終圍繞著更高的動態(tài)響應(yīng)、更優(yōu)的穩(wěn)態(tài)精度和更寬的調(diào)速范圍。*矢量控制通過坐標(biāo)變換，將三相交流電機的復(fù)雜模型解耦為類似直流電機的勵磁分量和轉(zhuǎn)矩分量，實現(xiàn)了對電磁轉(zhuǎn)矩的精確控制，是當(dāng)前高性能電機驅(qū)動系統(tǒng)的主流控制策略。*直接轉(zhuǎn)矩控制則繞過了復(fù)雜的坐標(biāo)變換，直接在定子坐標(biāo)系下對磁鏈和轉(zhuǎn)矩進行閉環(huán)控制，具有動態(tài)響應(yīng)快、對電機參數(shù)魯棒性強等特點，但在低速運行時轉(zhuǎn)矩脈動相對較大。隨著控制理論與芯片計算能力的提升，模型預(yù)測控制（ModelPredictiveControl,MPC）因其能夠靈活處理多變量約束、優(yōu)化控制目標(biāo)而成為研究熱點。MPC通過建立電機系統(tǒng)的離散數(shù)學(xué)模型，在每一個控制周期內(nèi)滾動優(yōu)化并選擇最優(yōu)的電壓矢量，以實現(xiàn)特定性能指標(biāo)（如轉(zhuǎn)矩脈動最小、效率最高等）的優(yōu)化。此外，為進一步提升系統(tǒng)效率，效率優(yōu)化控制策略（如最大效率點跟蹤控制，MaximumEfficiencyPointTracking,MEPT）受到重視。該策略通過實時調(diào)整電機的運行參數(shù)（如勵磁電流），使電機在不同工況下均工作在效率較高的區(qū)域。1.3關(guān)鍵支撐技術(shù)的進步電機控制技術(shù)的發(fā)展離不開相關(guān)支撐技術(shù)的突破：*功率半導(dǎo)體器件：從傳統(tǒng)的硅基IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)到寬禁帶半導(dǎo)體器件（WideBandgapSemiconductorDevices）如SiC(SiliconCarbide,碳化硅)和GaN(GalliumNitride,氮化鎵)，器件的開關(guān)頻率、耐壓等級、導(dǎo)通損耗和耐高溫性能不斷提升，為提高逆變器效率、減小體積重量、提升系統(tǒng)功率密度奠定了堅實基礎(chǔ)。*傳感器技術(shù)：高精度、高可靠性的位置傳感器（如旋轉(zhuǎn)變壓器、編碼器）是實現(xiàn)精確矢量控制的前提。近年來，sensorlesscontrol(無傳感器控制)技術(shù)因其能降低成本、提高系統(tǒng)可靠性而成為研究重點，其核心在于通過電機終端電壓、電流等信號估算轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速。*微處理器與控制芯片(MCU/DSP)：高性能的控制芯片為復(fù)雜控制算法的實現(xiàn)提供了硬件保障。更高的運算速度、更大的存儲容量以及集成更多專用外設(shè)（如PWM發(fā)生器、ADC、高速通信接口）的芯片，使得電機控制系統(tǒng)的實時性和集成度不斷提高。二、技術(shù)術(shù)語與翻譯考量在電機控制技術(shù)的國際交流與文獻研讀中，準確理解和翻譯專業(yè)術(shù)語至關(guān)重要。以下結(jié)合前文提及的部分核心術(shù)語，談?wù)劮g時需注意的要點：1.“Motor”vs.“ElectricMachine”："Motor"通常譯為“電動機”或簡稱“電機”，側(cè)重于其將電能轉(zhuǎn)換為機械能的功能。"ElectricMachine"則更廣義，可指“電機”，涵蓋電動機和發(fā)電機（Generator）。在新能源汽車中，驅(qū)動電機常工作于電動（Motoring）和發(fā)電（Generating/RegenerativeBraking,再生制動）兩種狀態(tài)，此時用“ElectricMachine”更能體現(xiàn)其雙向能量轉(zhuǎn)換特性，但行業(yè)內(nèi)也常簡稱為“電機”。2.“PermanentMagnetSynchronousMotor(PMSM)”：標(biāo)準譯法為“永磁同步電機”。注意“PermanentMagnet”對應(yīng)“永磁”，“Synchronous”對應(yīng)“同步”。3.“Field-OrientedControl(FOC)”：國內(nèi)多譯為“矢量控制”，這是一種意譯，因其核心思想是將電機的磁通和電流分解為空間矢量進行控制。也有直譯為“磁場定向控制”，二者均可，但“矢量控制”更為普及。4.“DirectTorqueControl(DTC)”：標(biāo)準譯法為“直接轉(zhuǎn)矩控制”，準確反映了其直接對轉(zhuǎn)矩進行控制的特點。5.“SensorlessControl”：譯為“無傳感器控制”，指不依賴物理位置/速度傳感器的控制方法。6.“EfficiencyOptimizationControl”：可譯為“效率優(yōu)化控制”。“MaximumEfficiencyPointTracking(MEPT)”則譯為“最大效率點跟蹤（控制）”。7.“WideBandgap(WBG)Semiconductor”：“寬禁帶半導(dǎo)體”，指禁帶寬度大于傳統(tǒng)硅（Si）的半導(dǎo)體材料，如SiC、GaN。在翻譯實踐中，應(yīng)優(yōu)先參考國家標(biāo)準、行業(yè)規(guī)范或權(quán)威工具書（如《英漢電氣技術(shù)詞典》）中的譯法，以保證術(shù)語的統(tǒng)一性和規(guī)范性。對于一些新興技術(shù)或尚無統(tǒng)一譯法的術(shù)語，則需結(jié)合其技術(shù)內(nèi)涵，力求準確傳達原意，并盡量使用簡潔易懂的中文表達。同時，了解術(shù)語的英文原意及其背后的技術(shù)原理，有助于更深刻地理解和正確使用這些術(shù)語。三、未來趨勢與挑戰(zhàn)展望未來，新能源汽車電機控制技術(shù)將朝著高效率、高功率密度、高可靠性、低成本、智能化的方向持續(xù)發(fā)展。具體而言，包括：*高效化與集成化：通過電機本體優(yōu)化設(shè)計、高效冷卻技術(shù)、寬禁帶器件的大規(guī)模應(yīng)用以及電驅(qū)動系統(tǒng)（電機、逆變器、減速器）的深度集成（如電橋，ElectricAxleDrive），進一步提升系統(tǒng)整體效率和功率密度，減小體積重量。*智能化與網(wǎng)聯(lián)化：基于人工智能（AI）和機器學(xué)習(xí)的自適應(yīng)控制、故障診斷與預(yù)測技術(shù)將逐步應(yīng)用于電機控制系統(tǒng)，提升系統(tǒng)的魯棒性和智能化水平。同時，電機控制系統(tǒng)作為整車網(wǎng)絡(luò)的一部分，其與整車控制器（VCU）、電池管理系統(tǒng)（BMS）等的信息交互將更加高效。*控制策略的深度優(yōu)化：面向全工況的多目標(biāo)優(yōu)化控制（如效率、轉(zhuǎn)矩響應(yīng)、NVH性能綜合優(yōu)化）、基于精確損耗模型的損耗最小化控制等將成為研究方向。*無稀土電機技術(shù)的突破：在保證性能的前提下，降低對稀土永磁材料的依賴，是未來驅(qū)動電機技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。挑戰(zhàn)依然存在，如寬禁帶器件的成本控制與可靠性提升、復(fù)雜工況下無傳感器控制的精度與穩(wěn)定性、高密度電機的散熱問題、以及如何在提升性能的同時有效降低系統(tǒng)成本等，這些都是行業(yè)內(nèi)外需要持續(xù)攻關(guān)的課題。結(jié)論電機控制技術(shù)作為新能源汽車的“心臟”技術(shù)，其發(fā)展歷程充滿了創(chuàng)新與