电控系统噪声控制：从理论到实践的全面解析
电控系统对NVH的影响
电控系统，包括整车控制器（VCU）、电池管理系统（BMS）、驱动电机控制器（MCU）和热管理系统（VTMS），是电动汽车的核心组成部分。这些系统不仅负责能量的转换和分配，还直接影响车辆的NVH表现。
1. 电控系统对内燃机车的影响
在传统内燃机车中，电控系统通过调节点火提前角、喷油量和进气量等参数，影响缸内压力、扭矩大小和扭矩波动，进而影响噪声和振动。特别是在TCU（传统内燃机车的电控系统）中，这些参数的调整对NVH的影响非常大。
2. 电动车控制系统的影响
在电动车中，MCU（驱动电机控制器）通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。MCU对电动车的NVH影响非常大，因为它直接控制电机的运行状态，包括扭矩和转速的输出。
电控系统及NVH特征
电控系统的复杂性和多样性使得NVH控制面临诸多挑战。以下是电控系统的主要特征及其对NVH的影响：
1. 系统复杂性
电控系统层次复杂，能量和介质的分汇流复杂，控制变量多，协同控制难度大。特别是在驱动模式切换、急加速及急减速等工况下，转矩协同控制尤为重要。
2. 控制系统复杂性
控制系统单元多，如电机控制、电池管理控制等，规则控制与模糊控制并存，性能平衡控制难度大。
3. NVH挑战
大扭矩：在纯电/混动加速、急速充电、上坡起步等低速大扭矩及动力分汇流工况下的NVH表现天然较差。
制动能量回收：引起电机啸叫。
热管理及冷却系统：带来噪声问题。
能量切换：转矩协同、并/卸载转矩等工况带来振动和冲击问题。
NVH与动力性和可靠性的矛盾：如何在保证动力性、可靠性与舒适性的同时，实现NVH的优化。
宽频脉冲控制引起的噪声
脉宽调制（PWM）是电控系统中常用的控制策略，通过调整脉冲的宽度和间隔来控制电机的运行。然而，PWM控制输出的电压是一系列的脉冲，这些脉冲的宽度和间隔不相等，开关频率的高低直接影响波形的平滑度和噪声水平。
例子：MCU控制策略对电机高频噪声的影响
通过对比标准SV-PWM控制和三段PWM控制下的噪声频谱和声压级，可以发现：
标准SV-PWM控制：噪声频谱较为集中，声压级较低。
三段PWM控制：噪声频谱较为分散，声压级较高。
这表明，不同的PWM控制策略对电机高频噪声的影响显著。通过优化PWM控制策略，可以有效降低电机的高频噪声，改善电动汽车的NVH表现。
结论
电控系统在电动汽车中扮演着至关重要的角色，但其复杂性和多样性也带来了NVH控制的挑战。通过深入分析电控系统的NVH特征，采取有效的控制策略，如优化PWM控制策略，可以有效降低噪声和振动，提升电动汽车的舒适性和可靠性。未来，随着电动汽车技术的不断进步，电控系统的NVH控制将更加精细化和智能化，为用户带来更加安静和舒适的驾驶体验。
