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日本尼得科（NIDEC）“三合一”电驱：Ni150Ex技术细节拆解

电力电子技术与新能源
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5月前浏览453

01              

电驱系统组成              


              
NIDEC电驱动系统由电机、控制器、减速器组成。            
             
           
02
                

电机控制器拆解分析                


              
一、外部接口            
电机控制器的外部接口是其与整车系统交互的核心通道，下图展示了三类关键外部接口：三相接线端子是控制器向驱动电机传输三相电流的“动力主干道”；母线接线端是连接动力电池的高压接口；同时还配备了透气阀（平衡壳体内外气压）与加强筋（强化壳体结构）的辅助功能设计。            

              
图片              

            
二、内部布局            
打开电机控制器的上盖后，就能看到它的内部整体布局：三相线的出线设计得比较短，能节省一定成本；母线则是从侧边引出的，这种布局应该是基于“电机-电控-减速器三合一”集成方案的妥协，因此单独增加了母线接线盒。不过目前能看到的是，不管是母线还是三相线都没加装磁环（用于抑制电磁干扰），至于电机侧是否补充了磁环，还需要进一步确认。            

              
图片              
1.母线接线仓              
电机控制器的母线接线仓内部集成了母排、塑料支架(起到固定与绝缘防护作用），同时还配备了开盖保护开关——这个开关是安全设计的一部分，当接线仓上盖被打开时，它会触发断电保护，避免操作过程中发生高压触电风险。            
图片                

             
图片                
2.母线电容                
该电机控制器所采用的母线电容为 Nichicon产品，具体型号为EM601122D1UA1HZ，其规格为耐压600VDC、容值1200μF。              
图片                

               
补充：母线电容参数与选型分析                
             
           
从母线电容的选型逻辑来看，其容值需匹配控制器的功率、开关频率等参数，常用的工程估算公式如下:            
图片              
           
结合该尼得科控制器的参数推算，其母线电容的合理选型范围为780μF-1560μF。            
3.控制板            
主控芯片采用瑞萨汽车级MCU（型号RH850/C1M单核MCU，具体为R7F701271EAFP），该芯片内置旋转变压器/数字转换器（RDC）、增强型电动机控制（EMU）单元，还提供了RH850/C1H双核型号（R7F701270EABG）；同时RH850/C1X系列符合ISO26262安全规范，达到最高安全等级ASILD。            
MCU架构框图：            
图片              
           
正面：            
①控制板上使用多个接插件，但从接插件上的功能引脚上可以看出，都采用了防呆设计；            
②信号的进出都进行了处理，除了CAN、和旋变信号，驱动电源接口，霍尔和开盖保护也都增加了共模电感进行处理，驱动信号与驱动反馈信号都增加了磁珠，提高了抗干扰能力，也有利于EMC测试的通过；            
③CAN电路靠近对外连接端子。            
图片                
           
背面：            
图片              
集成旋变变压器框图            
省去外部RDC模块，通过MCU内置的专用硬件（EMU+RDC）提升信号处理的速度与可靠性。            
图片              
系统框图              
图片              
           
3.驱动板            
驱动电源由控制板提供，驱动板上只有驱动电路和高压母线采样电路，驱动信号和驱动电路反馈信号通过白色接插件与控制板进行对接。驱动电路方案采用的是ROHM的驱动芯片，型号为BM6101FV-C。            
图片              
           
控制器上没有使用母线霍尔，三相采用了三个霍尔。              
图片            
驱动桥背面的冷却散热。            
图片            

           
03
                

电机拆解分析                


              
一、电机定子            
Ni150Ex为永磁同步电机，定子绕组为圆线，定子采用螺栓固定，底端部止口定位。            
图片              

二、电机转子

图片              

三、旋变变压器

位置检测单元，集成于电机端部，用于实时采集转子位置信号并传输给电控模块，是电机精准控制的关键传感器。

图片              
             
04
                  

减速器                  


                
作为三合一系统的传动模块，通过齿轮组实现动力减速增扭，是将电机转矩传递至输出端的核心部件。                
图片                
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来源：电力电子技术与新能源
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首次发布时间：2026-03-12
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