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通用化模块化整车开发下电驱本体NVH策略与优化探究
随着电动汽车技术的发展，NVH性能成为了电动汽车研发过程中的关键问题之一。本文针对通用化模块化整车开发策略下，电驱本体NVH性能进行深入探讨，旨在为电动汽车的NVH性能提升提供技术支持和参考。
NVH开发通常遵循“源-路径-响应”思路。在电动汽车中，电驱系统是NVH问题的主要源头之一，因此首先需要从电驱系统本体尽量控制NVH问题。
1.电驱系统NVH问题分析
电驱系统在电动车辆中扮演着至关重要的角色，但其运行过程中会产生噪声、振动等NVH问题，直接影响车辆的舒适性和品质感。在NVH问题分析中，主要集中在脉冲宽度调制（PWM）解调噪声、齿轮阶次噪声和电磁阶次噪声等方面。
1.1 PWM解调噪声
永磁同步电机通常采用PWM系统供电，PWM控制方式会引起电机在运行过程中产生的解调噪声。解调噪声的产生与PWM开关频率以及电机转速密切相关。具体来说，PWM系统将电池的直流电转换成与电机转速匹配的交流电，而PWM开关频率即为PWM系统中开关元件切换的频率。随着电机转速的变化，解调噪声的频率也会相应变化。典型情况下，载波频率不变，但随着电机转速的增加，解调后的噪声频率会向两侧扩散，且主观感知较差。
为了降低PWM解调噪声，常见的优化方法包括提高PWM系统的载波频率和采用随机PWM开关策略。提高载波频率可以将噪声转移到人耳不敏感的高频区域内，从而减轻噪声的主观感知。而随机PWM开关策略则可以降低开关频率的幅值，将电机电磁噪声转变为限带白噪声，从而改善NVH性能。
1.2 齿轮阶次噪声和电磁阶次噪声
除了PWM解调噪声外，电驱系统还可能产生齿轮阶次噪声和电磁阶次噪声。齿轮传动在电驱系统中常见，其传动齿轮的啮合会引起齿轮阶次噪声，而电机的电磁力作用会引起电磁阶次噪声。这两种噪声的产生机理复杂，但都与电驱系统的设计和运行状态密切相关。
针对齿轮阶次噪声和电磁阶次噪声问题，可以通过改善传动系统设计、优化电机结构等方式进行NVH性能优化。例如，优化齿轮的加工精度和装配精度、采用减振材料、改善电机的定子和转子结构等措施都有助于降低齿轮阶次噪声和电磁阶次噪声水平，从而改善车辆的NVH性能。
2.电驱本体NVH优化策略
电驱系统作为电动汽车的核心组成部分之一，其NVH（噪声、振动、声振粗糙度）性能直接影响着整车的驾乘舒适性和品质感。在通用化模块化整车开发策略下，电驱本体NVH优化策略需要兼顾设计的灵活性和性能的稳定性，同时要确保与整车平台的兼容性，以实现平台拓展和车型演化。
2.1 提高载波频率
提高PWM系统的载波频率是降低PWM解调噪声的常见优化策略之一。通过增加载波频率，可以将解调噪声的频率转移到人耳不敏感的高频区域内，从而减轻其对驾驶员和乘客的主观感知。然而，在提高载波频率时需要考虑到电路设计的复杂性和功率损耗的增加，因此需要进行合理的权衡和设计。
2.2 采用随机PWM开关策略
随机PWM开关策略是另一种降低PWM解调噪声的有效方法。通过随机化PWM开关信号的时序，可以降低开关频率的幅值，将电机电磁噪声转变为限带白噪声，从而改善NVH性能。相比于提高载波频率，随机PWM开关策略在实施上更为简单，并且可以有效降低系统的功率损耗。
2.3 优化电机结构设计
电机的结构设计直接影响着其振动和噪声水平。在通用化模块化整车开发中，可以通过优化电机的定子和转子结构，减少结构的共振点和谐波分量，从而降低电机的振动和噪声水平。例如，采用更加均匀的磁场分布和更精细的绝缘设计，可以有效减少电机的电磁振动和噪声。
2.4 改善传动系统设计
传动系统在电驱系统中也是一个重要的振动和噪声源。在通用化模块化整车开发中，可以通过改善传动系统的设计，优化齿轮的加工精度和装配精度，采用减振材料等方式，降低传动系统的齿轮阶次噪声和电磁阶次噪声，从而改善整车的NVH性能。
电驱本体NVH优化策略需要综合考虑电驱系统的结构特点、系统性能和整车要求，通过提高载波频率、采用随机PWM开关策略、优化电机结构设计和改善传动系统设计等手段，实现电驱系统NVH性能的有效优化，为整车的驾乘舒适性和品质感提供技术支持。
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