針對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率輸出能力，可以從不同的維度進(jìn)行計(jì)算，
整車(chē)的需求端：
Pvehicle = Ft * Vvehicle= Pmotor * ? 該公式為我們需要滿足的整車(chē)給我們的功率指標(biāo)，
其中：
-
Pvehicle 是整車(chē)所需的功率（單位：瓦特，W）。
-
Ft 是整車(chē)受到的總牽引力（單位：牛頓，N）。
-
Vvehicle 是整車(chē)的速度（單位：米/秒，m/s）。
-
Pmotor 是電機(jī)提供的功率（單位：瓦特，W）。
-
η 是傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，表示為無(wú)單位的小數(shù)（0 <η≤ 1）。
電驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)人員：
作為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員就需要考慮設(shè)計(jì)的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能力到底夠不夠，這個(gè)時(shí)候有兩種計(jì)算方式：
電機(jī)廠家：Pmotor = Tmotor * nmotor / 9550 用于計(jì)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(gè)公式中：
-
Pmotor 是電機(jī)的功率輸出（單位：瓦特，W）。
-
Tmotor 是電機(jī)產(chǎn)生的扭矩（單位：牛頓米，Nm）。
-
nmotor 是電機(jī)的轉(zhuǎn)速（單位：每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)，RPM）。
-
9550 是一個(gè)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(jì)人員通過(guò)該公式去計(jì)算所提供的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是否可以滿足整車(chē)廠的需求。
或者根據(jù)整車(chē)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(jì)
電機(jī)控制器設(shè)計(jì)是電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，電機(jī)控制器設(shè)計(jì)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(méi)有扭矩輸出的概念，電機(jī)控制器只有電壓和電流兩個(gè)指標(biāo)，電機(jī)控制器是一個(gè)三相的全橋，輸出的是三個(gè)正弦的交流電，電機(jī)控制器設(shè)計(jì)人員需要使用的計(jì)算公式：
Pmotor =3*Uphase*Iphase*cosθ*η=3*(M*Udc/
)*Iphase*cosψ* η
計(jì)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：
-
Pmotor是電機(jī)的功率輸出（單位：瓦特，W）。
-
Uphase是電機(jī)的相電壓（單位：伏特，V）。
-
Iphase是電機(jī)的相電流（單位：安培，A）。
-
θ是功率因數(shù)角，表示電壓與電流之間的相位差。
-
η是電機(jī)的效率，表示為無(wú)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(lái)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。
-
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(shí)際工作因數(shù) cosψ 來(lái)代替，它反映了電機(jī)實(shí)際工作時(shí)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(gè)公式變?yōu)椋?/span>
Pmotor=3*Uphase*Iphase*cosθ*η=3*(M*Udc/
)*Iphase*cosψ* η
這個(gè)公式綜合了電機(jī)的電氣參數(shù)和工作狀態(tài)，用于計(jì)算電機(jī)在特定條件下的功率輸出。在設(shè)計(jì)和控制電機(jī)系統(tǒng)時(shí)，這個(gè)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(dòng)系統(tǒng)的輸出功率，也可以通過(guò)反推，已經(jīng)整車(chē)對(duì)電驅(qū)動(dòng)的輸出能力和整車(chē)電池包的母線電壓，就可以反推所需的相電流的能力，通過(guò)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(chē)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(jì)是電動(dòng)汽車(chē)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)人員需要根據(jù)整車(chē)的性能要求來(lái)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(jì)中需要考慮的一些關(guān)鍵點(diǎn)和計(jì)算步驟：
1、確定整車(chē)性能要求：
-
了解整車(chē)所需的最大輸出功率Pmotor最高車(chē)速、加速性能等。
2、計(jì)算電機(jī)控制器的輸出功率：
-
使用公式 Pmotor=3?Uphase?Iphase?cosθ?η來(lái)計(jì)算電機(jī)所需的功率。
3、計(jì)算相電流 Iphase：
-
通過(guò)整車(chē)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：
-
根據(jù)整車(chē)電池包的電壓等級(jí)確定電機(jī)控制器的輸入母線電壓。
5、選擇功率模塊：
-
根據(jù)計(jì)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(lái)構(gòu)建電機(jī)控制器的功率部分。
6、設(shè)計(jì)電機(jī)控制器的三相全橋：
-
電機(jī)控制器通常采用三相全橋結(jié)構(gòu)，輸出三個(gè)正弦交流電以驅(qū)動(dòng)三相電機(jī)。
7、考慮功率因數(shù)和效率：
-
功率因數(shù)cosθ和電機(jī)的實(shí)際工作因數(shù)cosψ影響電機(jī)控制器的效率和實(shí)際輸出功率。
通過(guò)這些步驟，電機(jī)控制器設(shè)計(jì)人員可以確保電機(jī)控制器能夠滿足整車(chē)的性能要求，并與電池包和其他電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)組件兼容。設(shè)計(jì)過(guò)程中還需要考慮成本、重量、體積和電磁兼容性等因素。
通過(guò)上述步驟，可以將整車(chē)的性能指標(biāo)逐步轉(zhuǎn)換為電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)要求，確保電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能夠滿足整車(chē)的性能需求。對(duì)于主機(jī)廠的項(xiàng)目管理人員和開(kāi)發(fā)管理人員來(lái)說(shuō)，理解這一過(guò)程有助于更好地把控產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的進(jìn)度和質(zhì)量。對(duì)于消費(fèi)者而言，了解這些知識(shí)有助于更好地認(rèn)識(shí)純電動(dòng)汽車(chē)的性能和工作原理。
參考：
1、新能源汽車(chē)電機(jī)控制器的性能邊界計(jì)算_嗶哩嗶哩_bilibili
2、阻力方程 - 維基百科，自由的百科全書(shū) (wikipedia.org)
3、講一講 汽車(chē)的行駛阻力與驅(qū)動(dòng)力（二）_懂車(chē)帝 (dongchedi.com)
轉(zhuǎn)自汽車(chē)電子與軟件
