电机和电池向来都是热门话题，毕竟对于消费者来说，最为直观的感受便是电机所带来的强劲动力以及电池所具备的快充功能和长续航能力。

　　当你踩下电门时，电池会将电能传输给电控系统，把直流电转变为交流电，再输送给电机线圈。在电磁场的强大作用下，电机的转子徐徐转动起来，进而带动车轮向前行进。电机、电池、电控是新能源汽车上最重要的三个部件，通常被统称为 “三电”。然而，“三电” 之一的电控却有些被冷落。

　　在电动汽车当中，它又扮演着何种角色呢？又是如何工作的呢？电控通常所指的是电机控制器（MCU），很容易让人想到它的职责是控制电机的运转。除此之外，它还需对电机的运作时的状态进行监控，并汇报电机的故障情况等。但实际上，电控在车内最大的作用是对电池和电机之间的电流进行整流和逆变。

　　直流电的电流方向是恒定不变的，而交流电的电流方向则会不断地发生明显的变化。电池是通过正负极材料的化学反应驱动电子流动，不管是充电还是放电，电流的方向都是恒定的，因此电池充电、放电都是直流电。而新能源汽车普遍采用永磁同步电机作为驱动电机，该电机使用的是交流电。电池要给电机输电，就需要一个设备把直流电转换成交流电，这便是电控的核心功能之一 —— 逆变。仅仅将直流电转换为交流电是远远不足的。

　　电动汽车在减速的时候会触发动能回收机制，使车轮带动电机运转，将车辆的动能转化为电能。电机回收回来的电是交流电，一些混动车型上还会有发电机，发电机发出来的电也是交流电，想要存进电池就需要转换成直流电，这就是整流。它同样是电控的核心功能之一。在逆变和整流的过程中会产生一定的损耗，所以电控的效率和稳定能力会直接影响到车辆的续航能力以及电机的运转状态。很多厂商会在发布会上着重介绍电控效率，其中不免会提到碳化硅等名词。

　　整流就是把交流电变成直流电，这里用到的核心元器件是二极管，二极管像一个单向阀，只允许电流单向流通，用四个二极管就可以搭建一个整流桥，给它输入交流电，当正半周期的电流流过时， AC 二极管会阻止电流前进，电流只能走 BD 二极管到达用电器。而当负半周期的电流流过时， BD 二极管会阻止电流前进，电流只能走 AC 二极管到达用电器，这时候电器上的波形就是上端流向下端，就能把交流电变成馒头波直流电。

　　这时候的电流波形不太稳定，需要再加上一些滤波元件，比如说电容，它就像输液管的滴斗，把一滴一滴的液体收集起来，然后平滑地释放出去，经过滤波元件滤波以后，就能把馒头波过滤成较为平滑的直流电了。

　　逆变是把直流电变成交流电，这里用到的核心元器件是开关，利用开关搭建出一个电路，当按下a、 C 这两个开关的时候，电流从用电器的左端流向右端。然后断开 AC 开关，按下 BD 开关，流过用电器的电流就改变了方向。如果交替往复按这两组开关，用电器上的电压就会一直改变方向，这样就可以把直流电变成方波交流电。不过方波交流电的变化太过剧烈，需要把它转换成更柔和的正弦波，只需要利用 PWM 信号控制开关就可轻松达成。

　　根据需要的正弦波波形，控制好开关的时间，通过开关节奏就能得到在平均值上接近正弦波的电压。开关的频率越高，就会越接近正弦曲线，最后再加上一些电容作为滤波元件就能得到平滑的交流电。而电机使用的是三股波形存在相位差的交流电，那么是不是需要用 12 个开关和 12 个二极管搭建 3 套电路呢？其实不需要，只要使用到 6 个开关和二极管搭建出这样的电路，控制好开关的时间，就能保证每项电路都分配到 4 个开关和二极管。这样就能通过复用元器件节约空间和材料。

　　电控只需要通过控制 6 个开关的开关时间，就能调整交流电的频率和电压，进而控制电机的转速。在逆变过程中，这些开关一秒钟在大多数情况下要开合几百上千次。传统的机械开关显然不足以满足我们的需求，这里用的是能被电压控制的电子开关。常见的电子开关有 MOS 管、三极管和 IGBT 这三种，其中MOS 管的开关频率比较高，也能承受高电流，大范围的使用在精密的电子科技类产品，比如说手机、电脑、芯片等等。但普通的 MOS 管没办法承受高压，一般的情况下只能到400 伏左右，不符合汽车电控的要求。而三极管能承受上千伏的电压，但它却没办法承受高电流。

　　就是经常在车企发布会上听到的碳化硅材料。但用碳化硅材料制造 MOS 的成本极高，基本只能在 30 万左右价位的纯电车型上才能看到。更为常见的做法是将 MOS 管和三极管结合起来，各自发挥所长，这样就得到了第三种电子开关IGBT，它既能承受高电压，也能承受高电流，虽然开关的频率略低，但是控制电机绰绰有余，目前大范围的应用在新能源汽车、轨道交通、工业控制等领域。

　　这里要感谢所有在新能源汽车行业一线奋斗的工程师和品牌方，只有他们不断地投入，才能为我们大家带来物美价廉的好产品。