来谈谈关于ecpu

(原)许超

ecpu，顾名思义就是所谓的串并切换，用降压起步，正常电压巡航的方式模
拟中置的档位，提高总体的效率，但事实是否是这样？

起步初期，电机反电势几乎等于零，控制器输出端仅电机阻抗。电机阻抗很
小大概只有一两百毫欧姆左右，这是对于标配车来说，如果是好的电机，阻
抗则只有几十毫欧姆。因此如果不限流让电池电压直接加给电机，那就相当
于短路，会烧毁线路和电池组。因此控制器需要不断的开关，来进行限流启
动使得起步初期电流在安全电流范围内。当然因为起步初期压差巨大，所以
此时控制器是工作在相当于极限输出状态，因此效率非常低下。（控制器的
效率和发热量取决于相电流的大小，和压差，相电流越大，压差越大，发热
越严重）

但是增加了串并切换之后，由于电压降低，起步电池电压和电机反电势的压
差降低，控制器的压力相应降低。因为压差的下降，起步可能变的更加平滑
，原先噪音也下降了很多，但ecpu是否真能实现完全模拟中置电机的效果？
答案是否定的。

无刷直流电机控制器是电机的一部分，控制器和电机的效率总和是电机效率
，各种损耗细分可分为：电机铜损，电机铁损，控制器导通损耗，控制器开
关损耗，其他损耗（如线路损耗，电机滚动阻力，轴承阻力等）。先谈控制
器这边，匀速巡航的时候，控制器本身的能量变换效率，基本在98-99%，即
使是在电机发送堵转的时候，效率依然可达85-90%。也就是说350W的控制器
，最多就几W的损耗，这点从发热上看，就很明确。一个控制器就这么大的空
间，就这么点热容，而且没有风扇，如果是安装在封闭的环境，也就是说有
个几十瓦的散热能力，已经相当不错了。因此可以推断，发热永远都是电机
本身是大头。

对于大饼电机来讲，有一个定速值，就是每伏电压下对应每分钟的转速。当
然相应的也有一个值，那就是每安电流下对应输出的扭矩。电机在没有达到
磁饱和前，输出的扭矩，基本是和相电流的大小成正比的。我们来算一笔帐
：由于公式功率等于电流的平方乘以电阻，因此假设给30A的母线电流，以傻
控的方式起步电机得到了100A的相电流，此时控制器限流增加到60A，假设电
机阻抗为R，电源电压为U，电机相电流为I，则30U=I×I×R，当30A限流增加
为60A时，依然是傻控的堵转起步方式，通过公式计算得出相电流为141.4A，
这也就是说功率增加了一倍，速度不增加，电机扭矩只能增加41%，也就是说
另外59A的电流就白白变成热量跑掉了。当然如果是60V40A和120V20A，在起
步初期，如果刨掉除电机本身之外所有的损耗来看，两种方式电机获得的相
电流是一样的，这也就是说同一个电机，扭矩输出每增加一倍，铜损就要增
加4倍，即使你用的电池电压降低。

那么来算算，ecpu到底能省多少电？
既然无论高低压，只要输出相同的扭矩，电机的铜损一样，那么影响电机效
率不过也只剩控制器本身的损耗了。一般情况下匀速巡航效率在9成左右，暴
力起步的总体效率平均下来，在5-7成左右。高压暴力起步，比低压起步损耗
也就多出了起步初期控制器的开关损耗和电机铁损增加。前面提到控制器即
使在重载输出的时候，效率仍可在9成左右，而电机铁损，这跟电源频率有关
，在直流无刷电机，除了斩波损耗，对应的也就是控制器的换相频率，起步
初期速度低，换相频率低，铁损自然不会高。

ecpu唯一一个好处，就是电子刹车。运行当中的电机，理论上反电势不会超
过供电电压，但要想实现反充电，就必须升压。但串并切换可以通过降低电
池电压的方式，使得电机输出电压可以直接通过整流回充给电池，不仅提高
了能量回收效率，同时也获得更大的制动力度。

所以说，串并切换的车，起步效率能提升5%，那已经算是不错了，至于说能
在保证效率不变的情况下提升1倍扭矩，那就是天方夜谭，想要扭矩，除了中
置，还是老老实实买大功率电机吧。

(原)GH自由人

ECPU的卖点在于并联起步两组电池来分担，串并随时切换，串切并，高低压刹车都有能量回收。

(原)许超

GH自由人 发表于 2016-6-8 21:51
ECPU的卖点在于并联起步两组电池来分担，串并随时切换，串切并，高低压刹车都有能量回收。

60V40A，和120V20A两种输出功率难道不一样，并联后并不是说电池压力会增加
取决于控制器的发热是相电流不是母线电流，降压后在总功率不变的前提下，母线电流可以增加，刨掉其他损耗因素，起步电机获得的相电流不变

(原)GH自由人

许超 发表于 2016-6-8 21:55
60V40A，和120V20A两种输出功率难道不一样，并联后并不是说电池压力会增加
取决于控制器的发热是相电流 ...

说得太专业了，买ECPU的都是配的扭矩版电机，电压差一倍，速度也差一倍，功率一样？

(原)许超

GH自由人 发表于 2016-6-8 22:02
说得太专业了，买ECPU的都是配的扭矩版电机，电压差一倍，速度也差一倍，功率一样？

电压增加一倍，电流减半，然后是电压减半电流加倍，两者功率难道不一样？，电压减半后由于受电机定速限制，平路上功率是不能完全发挥的

清风对饮

高大上，没用过，楼主认识川办？

(原)GH自由人

许超 发表于 2016-6-8 22:04
电压增加一倍，电流减半，然后是电压减半电流加倍，两者功率难道不一样？，电压减半后由于受电机定速限制 ...

以前没听说ECPU能在保证效率不变的情况下提升1倍扭矩啊，ECPU只是多给大家个选择而已。

(原)GH自由人

清风对饮 发表于 2016-6-8 22:07
高大上，没用过，楼主认识川办？

价格不错，使用效果还可以。

(原)许超

GH自由人 发表于 2016-6-8 22:14
以前没听说ECPU能在保证效率不变的情况下提升1倍扭矩啊，ECPU只是多给大家个选择而已。

是有小部分人，误解成ecpu可以实现中置电机那种变挡增加扭矩的效果

(原)GH自由人

许超 发表于 2016-6-8 22:15
是有小部分人，误解成ecpu可以实现中置电机那种变挡增加扭矩的效果

误解是不了解ECPU而已，现在论坛用ECPU的人少之又少。