集成式电力控制单元在电动汽车中起“心脏”作用,整车厂及电控单元零部件公司都在投入大量的人力物力进行研究。多数研究人员是针对电力控制单元的某一个模块进行研究,没有给出集成化的电力控制单元的设计指导。部分企业研发了自主的集成式电力控制单元,但未考虑到商用车大功率需求与底盘简洁化需求情况下的控制器设计,且很难满足中重型卡车的扭矩需求。本文通过对集成式电力控制单元进行研究,根据某大功率需求的18t底盘电动化工程课题,设计出一款高集成度、高功率密度的集成式电力控制单元。文章主要介绍了纯电动汽车双电机系统的集成式电力控制单元(Dual-motor Power Control Unit,以下简称“DMPCU”)平台化研究与设计,从整车性能参数分析进行控制器方案设计、电控单元系统架构设计、控制器内部各控制器硬件选型设计、电机控制器MCU主控板硬件设计、控制器结构设计与散热设计、实车验证等方面进行研究。首先,根据整车性能参数需求与整车采用的双电机桥,提出DMPCU方案。并分析内部各控制器的控制原理与针脚定义,设计出整个系统的电气原理与系统架构,为研究后期的线束设计、高压铜排设计及内部模块的空间布置提供指导。其次,对电机控制器MCU系统,电力配置单元(Power distribute unit,以下简称“PDU”)、直流变换器DC/DC、转向电机控制器(Steering motor control unit,以下简称“SMCU”)、制动电机控制器(Braking motor control unit,以下简称“BMCU”)硬件进行了详细的计算选型,以保证控制器内部硬件满足要求。对电机控制器主控板硬件原理学习,基于TMS28335主芯片设计出MCU控制板。再次,运用三维软件CATIA进行三维结构建模,并通过由电磁干扰原理与流体力学理论学习指导建模设计的过程。通过Fluent软件对液冷板进行流体散热仿真分析,保证设计产品散热性能。最后,通过搭建高压继电器状态测试台架、DC/DC功能测试台架、附件电机控制器IMCU功能测试台架进行功能测试。利用测功机的台架,对设计加工出的双电机集成式电力控制单元进行电机台架对拖测试实验,验证电力控制单元在额定工况和峰值工况下的散热性能以保证控制器内部电子元器件能够正常工作。并且进行实车验证,实现本课题产品的工程化应用。文章通过整车参数分析提出设计方案、工程计算设计出产品、样机测试验证产品性能的方法对电动汽车集成式电力控制单元进行研究设计,对高集成度、高功率密度的控制器平台化设计提供了参考。