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新エネルギー自動車の三電システム概要
公開日時：
2025-06-16
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新エネルギー三電とは、新エネルギー自動車の核心技術を指し、従来のガソリン車と最も異なる核心技術は、ガソリン車のエンジンシステムに代わって誕生した動力システムであり、これにはバッテリー、モーター、および電気制御システムが含まれる。
新エネルギー三電とは、新エネルギー自動車の核心技術を指し、従来のガソリン車と最も異なるポイントとなるのが、ガソリン車のエンジンシステムに代わって登場した動力システムで、これにはバッテリー、モーター、および電気制御システムが含まれます。
バッテリー：バッテリーは新エネルギー自動車の動力源であり、電気を蓄え、供給する役割を担っています。
モーター：モーターは新エネルギー自動車の駆動装置であり、電気エネルギーを機械エネルギーに変換して、車両の走行を促します。
電気制御システム：電気制御システムは、新エネルギー自動車の制御センターであり、バッテリーとモーターの動作を管理する役割を担っています。
一、新エネルギー自動車バッテリー
バッテリーはエネルギー源であり、ガソリン車の「燃料タンク」に相当し、通常、セル、バッテリーパック、バッテリー管理システム、冷却システム、高圧・低圧ハーネス、保護シェル、その他の構造部品から構成されています。
素材の違いにより、三元リチウム電池、リン酸鉄リチウム電池、マンガン酸リチウム電池、コバルト酸リチウム電池、ニッケル水素電池などに分類されます。新エネルギー自動車用の電池には多くの種類がありますが、以下に一般的な電池の種類ごとの長所と短所を挙げます。
1. 三元リチウム電池
利点：エネルギー密度が高く、循環性能に優れ、充放電が速く、耐寒性がある。
欠点：安定性が低く、安全性が低い上、使用寿命が短く、熱を発しやすい。
利点：安定性が高く、安全性が高く、コストが低く、耐用年数が長い。
欠点：充放電速度が遅く、耐寒性に乏しく、航続距離が短い。
3．コバルト酸リチウム電池
利点：出力が大きく、技術が成熟しており、エネルギー密度が高い。
欠点：サイクル寿命が低く、約300回程度にとどまり、発熱しやすく、安全性もあまり高くありません。
4．全固体電池
利点：航続力が強く、安全性に優れている。
欠点：充電速度が遅く、製造コストが高い。
5. ニッケル水素電池
利点：サイクル寿命が長く、過充電・過放電に強く、低温にも耐えられ、環境汚染がありません。
欠点：高温時には充電性能が悪く、自己放電電流が大きく、充放電の過程でバッテリー容量が損傷しやすい。
適用車種：主にハイブリッド車に適用されます。
二、新エネルギー自動車用モーター
電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機能は、燃料車の「エンジン」に相当し、車に駆動力を与えます。また、駆動モーターとも呼ばれます。
1、直流モーター
速度調整が容易で、制御がシンプル、コストも安いが、エネルギー効率が低く、耐用年数も短いため、中国ではすでにほとんど廃止されている。
2．交流非同期モーター
誘導電動機の回転子コイルのコストは比較的低く、誘導電動機が動作する際、ステータ電流の一部が励磁に使用されます。誘導電動機は体積が大きく、耐高温性に優れており、構造がシンプルで安定性が高く、メンテナンスも比較的容易なため、主に中国国内の新エネルギー乗用車に活用されています。
3．永久磁石同期モーター
同期モーターは、動作中に入力電流が完全に固定子の回転磁場に作用し、ローターには自前の磁場が備わっているため、相対的に省電力です。また、同期モーターは小型で、出力トルクが大きく、高出力品質が高いという特長があります。ただし、高温耐性は比較的低いため、都市部の道路で頻繁な発進・停止が求められる状況に特に適しており、速度制御範囲内での発熱が少なく、航続距離もより長いのが特徴です。そのため、航続距離と高性能を両立させたい新エネルギー車には、レクサスの新エネルギー車シリーズなど、多くの場合採用されています。
三、新エネルギー自動車の電気制御
新エネルギー自動車のモーターと電気制御システムは、従来のエンジン（トランスミッション）の機能を代替するもので、まさに人の「神経系」のような存在です。これらは主に、電気自動車の動力伝達、蓄積、回収、分配を制御します。要するに、車がどのように走り、変速し、ブレーキをかけ、坂道を上るかを決定づけ、車両全体の乗り心地や安全性に影響を与えます。
狭義での電制御は車両全体のコントローラーを指しますが、新エネルギー自動車の「電制御」はより多岐にわたり、モーターコントローラーやバッテリー管理システムなども含まれます。これらのコントローラーは、CANネットワークなどを介して通信を行います。
1、車両制御ユニットVCU
車両全体のコントローラーは比較的わかりやすく、主にアクセルやブレーキペダルなどの各種信号を取得し、それに応じた判断と指令を出します。また、新エネルギー自動車では、各コントローラー間の通信を調整することも必要です。
2. 電機制御装置MCU
モーター制御装置の役割は主に、車両全体の制御装置からトルクメッセージの指令を受け取り、それにより駆動モーターの回転数と回転方向を制御することです。また、エネルギー回生プロセス中には、駆動モーターの補助トルクによって生成された交流電流を整流し、パワーバッテリーへ充電する役割も果たします。
3. バッテリー管理システムBMS
バッテリー管理システムの主な機能には、バッテリーの物理的パラメータのリアルタイムモニタリング、充放電および予備充電のオンライン診断と警告、バランス管理、熱管理などがあります。
まとめ：バッテリー、モーター、電気制御システムが互いに連携し、新エネルギー自動車の動力システムを構成しています。これにより、車両の性能と信頼性が決まります。新エネルギー自動車技術の進展に伴い、三電技術も継続的に革新と向上を遂げ、新エネルギー自動車の航続距離、充電速度、安全性の向上を図っています。
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