比亚迪新能源汽车驱动电机壳体常见故障有哪些?
控制器故障。
驱动电机控制器故障时,会导致电机不能正常运转,使车辆失去动力。
比亚迪新能源汽车有比亚迪秦PRO,前脸采用了名为DragonFace的家族式脸谱。细节上添加了形似龙须的银色饰条,辨识度很高。
新能源电动汽车用电机及其控制器技术条件
1 范围
本标准规定了电动 汽车 用驱动电机及其控制器通用技术条件。
本标准适用于电动 汽车 (EV)和混合动力 汽车 (HEV)用的驱动电机及其控制器。
2 引用标准
下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 755-200 旋转电机定额和性能
GB/T 2423.17-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka:盐雾试验方法
GB/T 4772.1-1999 旋转电机尺寸和输出功率等级 第1部分:机座号56 400和凸缘号55 1080
GB/T 4942.1-1985 电机外壳防护分级
GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级
GB 10068.2-2000 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动—振动的测量、评定及限值
GB 10069.3-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值
GB/T 12665-1990 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求
GB/T 12668-1990 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件
GB 14023-2000 车辆、机动船和由火花点火发动机驱动的装置的无线电骚扰特性的限值和测量方法
GB 1471l-1993 中小型旋转电机安全通用要求
GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值测量方法
GB/T 18488.2-2001 电动 汽车 用电机及其控制器试验方法
GB/T 2900.25-1994 电工术语 旋转电机
GB/T 2900.26-1995 电工术语 控制电机
GB/T 2900.33-1993 电工术语 电力电子技术
3 定义
本标准除采用GB/T 2900.25、GB/T 2900.26、GB/T 2900.33中的定义外,还增加了下列定义。
3.1 电机控制器 controllers of the electrical machine
控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、它是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成的。
3.2 电机及控制器整体效率 overall efficiency of the electrical machine and controllers
电机转轴的输出功率和控制器的输入功率之比。
4 工作制和定额
4.1 工作制
4.1.1 连续工作制
电机及控制器在恒定负载下运行至热稳定状态。
4.1.2 短时过载的周期工作制
电机及控制器在额定负载下运行时,允许施加周期性过载,过载的倍数及每次过载持续时间、间隔时间以及整个运行时间应在产品标准中规定。
4.1.3 ISO城市工况及市郊工况
具体要求制定参照附录B。电动车KD,新能源商用车出口,纯电动SKD,国产电动卡车KD,电动车出口
4.2 定额
4.2.1 电机的功率等级
电机的功率等级为5.5 kW、7.5kw、11 kW、15 kw、18.5 kW、22 kW、30 kW、37 kW、45 kw、55 kw、75 kW、90 kW、110 kW、132 kW、150 kW、160 kW、185 kW、200 kw及以上,并符合GB/T 4772.1的要求。
4.2.2 控制器输出容量
15 kVA、35 kVA、50 kVA、60 kVA、100 kVA、150 kVA、200 kVA、270 kVA、300 kVA、360 kVA、420 kVA及以上。
附录A推荐了在360 V、200 kW及以下单台电动机与控制器输出容量的匹配关系。
4.3 电源的电压等级
电机及控制器由牵引电源供电,电源的电压等级为120 V、144 V、168 V、192 V、216 V、24O V、264 V、288 V、312 V、336 V、360 V、384 V、408 V。
4.4 电机及控制器整体效率
η=ηc ηm
式中:η——电机及控制器整体效率;
ηc——电机控制器的效率;
ηm——电机的效率。
根据不同功率等级给出具体产品相应的效率。
5 技术条件
5.1 温度
当周围环境温度在-20 +40 时,电机及控制器能长时间连续运行。
5.2 湿度
电机及控制器在相对湿度不超过100%的情况下能正常工作,电机及控制器应在其表面温度低于露点的情况下,即电机及控制器表面产生冷凝也能安全工作。
5.3 盐雾
作为 汽车 电气设备的产品,应具有一定的抗盐雾能力,并能满足GB/T 2423.17中的有关规定。
5.4 定频振动和扫频振动
根据电机及控制器的安装部位,电机及控制器应经受上下、左右、前后三个方向的定频振动试验和上下方向的扫频振动试验。其他方向还需要作扫频振动试验的,应在具体的产品标准中规定。
5.5 控制器壳体机械强度
控制器壳体应能承受30 cm 30 cm的面积上加100 kg重力,而不发生明显的塑性变形。
5.6 防水、防尘
当淋雨、高压水冲洗时,电机及控制器的构造、安装和通风的方式应保证电机及控制器不出现损坏。电机应符合GB/T 4942.1中IP 55等级,控制器应符合GB/T 4942.2中IPX5产品防护等级要求。
5.7 温升限值
电机应采用下级或H级绝缘。采用4.1.2运行条件或4.1.3运行条件和本标准规定的环境条件,
电机应符合GB 755-2000中7.10规定的温升限值,控制器中各部位的温升应符合GB/T 12668-1990中4.3.15的要求。
5.8 电机定子绕组冷态直流电阻
其电阻值在具体产品中规定。
5.9 电机绕组的匝间绝缘
应达到GB 14711-1993中9.2.1的要求。
5.10 电机定子绕组对机壳的绝缘电阻
在冷态时电机定子绕组对机壳的绝缘电阻值应大于20 MΩ。
5.11 耐电压
电机绝缘应具有足够的介电强度,应能承受GB/T 14711-1993中9.1和9.2规定的耐电压试验,无击穿和闪络现象。控制器的各带电电路对地(外壳)和彼此无电连接的电路之间介电强度,应能耐受GB/T 12668-1990中4.3.14所规定的试验电压,持续时间为1 min。电动车KD,新能源商用车出口,纯电动SKD,国产电动卡车KD,电动车出口
5.12 电压波动
电机及控制器必须能在电源电压为120%额定电压值下安全承受最大电流。另外,电机在电源电压降为75%额定电压时,应能在最大电流下运行(不要求连续运行)。
5.13 峰值功率
按产品规定的持续时间,电机的最大输出功率应达到产品的峰值功率值。
5.14 堵转转矩和堵转电流
为保证电动 汽车 在起动时有足够大的起动转矩,要求电机达到产品规定的堵转转矩值,其堵转电流应不大于控制器提供的最大电流值。
5.15 电机空载转速
在额客电压时,电机空载运行,其最高转速值应满足产品最高空载转速的要求。
5.16 噪声
在正常工作条件下,电机及控制器运行所发出的噪声应符合GB 10069.3的噪声限值要求。
5.17 振动
在正常工作条件下,电机的振动应符合GB 10068.2的振动限值要求。
5.18 安全接地检查
电机及控制器中能触及的金属部件与外壳接地点处的电阻应不大于0.1Ω。接地导线须用黄/绿相间的双色线。接地点应有明显的接地标志。
5.19 电机控制器的过载能力
在额定输出电流下连续工作,允许加非周期性过载,过载的倍数和持续时间在产品中规定。
5.20 电机控制器的保护功能
电机控制器应具有过电流、过电压和欠电压的保护功能。
5.21 馈电要求
在电机因惯性旋转或被拖动旋转时,电机运行于发电机状态。电机通过控制器应能给125%额定电压的电压源充电。馈电电流的大小和馈电效率在产品指标中规定。
5.22 最高工作转速
在额定电压时,电机带载运行所能达到的最高转速。带载的大小和最高工作转速值在产品指标中规定。
5.23 转速
电机应能承受1.2倍最高工作转速试验,持续时间为2 min,并能保证其机械不发生有害变形。
5.24 热态绝缘电阻
电机在室温,热态和受潮后都应有足够的绝缘电阻值。在湿热试验后其热态绝缘电阻值应不低于GB/T 12665-1990中4.1.1的规定,控制器中各带电电路之间及带电零部件与导电零部件或接地零部件之间的电气间隙和爬电距离应符合GB/T 126G8.2-2000中4.3.13的规定。控制器的带电电路与地(外壳)之间的绝缘电阻在环境温度为40 和相对湿度为95%时,不小于1 MΩ。
5.25 接触电流
电机及控制器应具有良好的绝缘性能。在正常工作时,其热态接触电流应不大于5 mA。
5.26 电机转矩。转速特性及效率
电机及控制器应达到具体产品要求的转矩。转速特性以及具体产品所提出的效率。
5.27 电磁兼容性
5.27.1 电磁辐射
电机及控制器在运行中所产生的电磁辐射不得超过GB 14023-2000中第4章所规定的辐射干扰允许值。
5.27.2 电磁辐射抗扰性
按GB/T 17619-1998中第4章规定的测量方法和表1规定的抗扰性电平进行试验,电机及控制器在正常使用条件下能正常工作。电动车KD,新能源商用车出口,纯电动SKD,国产电动卡车KD,电动车出口
5.28 耐久性
在额定负载和额定转速的运行条件下,保证电机及其控制器在第一次使用时的无故障工作时间为3000 h。
6 常规检验
每台电机及控制器必须进行以下项目的常规检验。
6.1 电机空载转速
6.2 电机定子绕组的冷态直流电阻值
6.3 电机绕组匝间绝缘
6.4 控制器壳体机械强度
6.5 电机定子绕组对机壳的绝缘电阻
6.6 耐电压
6.7 堵转转矩和堵转电流
6.8 噪声
6.9 电压波动
6.10 电机控制器的过载能力
6.11 电机控制器保护功能
6.12 安全接地检查
7 型式检验
在产品定型、转产、转厂、停产后复产,结构、材料或工艺有重大改变或合同规定等情况下,应进行型式检验,抽试产品样本数量为2台,如有项目不合格,该项目复检的样本数量应当加倍。重检如仍不合格,则应判定为不合格。检验项目如下。
7.1 环境试验
7.1.1 温度、湿度和热态绝缘电阻。
7.1.2 定频振动和扫频振动。
7.1.3 盐雾
7.2 温升
7.2.1 按4.1.2短时过载周期工作制运行。
7.2.2 按4.1.3 ISO城市工况及市郊工况要求运行。
7.3 防水、防尘
7.4 电机转矩一转速特性及效率
7.5 馈电
7.6 最高工作转速
7.7 超速
7.8 振动
7.9 接触电流
7.10 峰值功率
7.11 电磁兼容性
7.12 耐久性
附录A
(提示的附录)
单台电动机与控制器输出容量的匹配关系
附录B
(提示的附录)
城市工况及市郊工况
表 B1 基本城市循环
表 B2 市郊循环
在新能源车辆中(纯电动为例)高压线束可分为5大部分
1、动力电池高压电缆:即连接动力电池到高压盒之间的线束。
2、电机控制器电缆:即连接高压盒到电机控制器之间的线束。
3、快充线束:即连接快充口到高压盒之间的线束。
4、慢充线束:即连接慢充口到车载充电机之间的线束。
5、高压附件线束(高压线束总成):即连接高压盒到DC/DC、车载充电机、空调压缩机、空调PTC之间的线束。
特点:
耐电流性能:
根据高压系统部件的电流量,常用在250A,部分大功率电机可用到400A。
耐温性能:
耐高温等级分为125℃、150℃、200℃不等, 高温常规选择耐高温150℃导线;低温常规选择耐低温-40℃导线。
屏蔽性能:
屏蔽高压线可减少电磁干扰(EMI)、无线电干扰(RFI)对整车系统的影响。整条高压线束回路均实现屏蔽连接,电机、控制器及电池等接口高压线束屏蔽层,通过插件等压接结构连接到电池电机控制器壳体,再与车身搭铁连接。
国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池,部分电机电控核心组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主生产能力,具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。随着国内电机电控系统产业链的逐步完善,电机电控系统的国产化率逐步提高,电机电控市场具有的增速有望超过新能源汽车整车市场的增速。
电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。
目前国内外电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合、没有变速。未来各电动车企业将会在传动机构上增加复杂性,同时降低对电机、电机变阻器的需求,即提高性能,降低成本。
电机由三部分组成:定子、转子、壳体,电机技术的关键点在定子、转子。
希望能帮到你!
新能源汽车检测一般检测的零部件有CO2空调管、尼龙波纹管、冷水板、电机、水泵、水阀、控制器壳体、电堆、氢气瓶、高压管路、单向阀等,那检测这些零部件的安全性会用到什么样的试验机设备呢?
部件及总成散热系统测试台架,是根据电动汽车中的电池系统,电机运行及控制总成进行散热性能测试,对整个系统进行实时监测,模拟车载散热系统运行工况,及车载空调、控制器、ECU通讯对整体性能以及控制策略进行分析评估,可直接与电动汽车整车进行通讯与测试,测试端口齐全,包括压力、温度、流量、散热功率、管路压力损耗、水泵扬程与流量曲线、控制器散热模拟系统等。
测试的对象是根据电动汽车中的电池系统,电机运行控制总成进行散热性能测试,模拟车载散热系统运行工况及车载空调,控制器,ECU通讯及整体性能以及控制策略进行分析评价,测试的内容有高低温,压力循环,流量控制,水泵测试,控制器测试,热源负载模拟这几方面。
沙砾冲击试验机,砂砾冲击试验机适用于外涂层粘聚性破坏试验、涂层系统中不同层间粘合性破坏试验、硬质玻璃材料的脆性厚度、抗剥落的优涂膜厚度、塑料及玻璃的抗剥落、抗碰撞、抗磨损测试等相关试验。
高低温冷却循环综合测试台,测试对象是电池包、车载电机、氢燃料电池膜及电极、新能源汽车散热系统、控制器、水泵等,测试内容有高低温、压力循环、流量控制、水泵测试、控制器测试、热源负载模拟、流阻测试这几方面。
水泵耐久测试台,测试对象是电动汽车中的水泵系统,对整个系统进行实际模拟,实时监测,模拟水泵实际运行工况,对水泵进行分析评价,测试内容有高低温,压力循环,流量控制,水泵测试,电压测试,压差测试,寿命耐久试验这几方面。
锂电池精密控压单元,气驱泵在高压空气的作用下,将低压试验介质进行增压,产生的高压介质的压力由输入气驱泵的空气的压力大小决定。高压介质一路进入试件,另外同时进入机械式压力表。当试验结束时,通过手动打开卸荷阀门,对系统压力进行泄放。
空调系统测试台架,主要是用于汽车转向管、刹车管、空调管、燃油管、冷却水管、散热管、暖风管、空气滤芯器软管、涡轮增压管、工程液压管、航空管、硬管或接头、换热器、空调器、 过滤器等各类压力脉冲测试,广泛应用于工厂、产品质量检验所、科研院校等的生产检验、开发研究等领域。
管路疲劳测试台架,采用模块化设计,互相独立而不影响,整体便于现场调度和售后维修服务;独立自控的排气系统,可以有效的排斥循环管路内的气体,从而确保试验下的压力平稳、无偏差的输出;具有试验中断保护功能;因某种原因必须中断试验,再次试验时可以继续当前的试验;对试验的相关设置参数进行保存,便于做相同试件、相同标准的试验时直接提取试验参数,不需再进行设置;安全措施:具有液位报警、泄漏报警、异常报警、过载保护、紧急卸压、安全停机功能;设备控制电脑上安装有远程协助软件,在设备出现故障时,通过远程协助软件,维护人员进行远程控制,进入到设备电脑界面,通过现场分析和控制结合,来达到分析和解决故障的目。
以上这些新能源检测设备就是我们生产研发的。
新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点,其是由多个子系统构成的一个复杂系统,主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件(如图1所示)。各子系统几乎都通过自己的控制单元(ECU)来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标,一方面必须具有智能化的人车交互接口,另一方面,各系统还必须彼此协作,优化匹配,这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点,己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议,CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束,并提高系统监控水平。另外,在不减少其可靠性前提下,可以很方便地增加新的控制单元,拓展网络系统功能。
移动管家手机智能控制汽车系统,一键启动,无钥匙钥匙,汽车,新能源汽车,卡车,货车,专用免接线配置升级。
一、整车控制器控制系统结构
公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以提高整车能量利用效率,确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号,通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能,可显示整车状态信息;具备完善的故障诊断和处理功能;具有整车网关及网络管理功能,其结构原理如图2所示。
下面对每个模块功能进行简要的说明:
1、开关量调理模块
开关量调理模块,用于开关输入量的电平转换和整型,其一端与多个开关量传感器相连,另一端与微控制器相接;
2、继电器驱动模块
继电器驱动模块,用于驱动多个继电器,其一端通过光电隔离器与微控制器相连,另一端与多个继电器相接;
3、高速CAN总线接口模块
高速CAN总线接口模块,用于提供高速CAN总线接口,其一端通过光电隔离器与微控制器相连,另一端与系统高速CAN总线相接;
4、电源模块
电源模块,可为微处理器和各输入和输出模块提供隔离电源,并对蓄电池电压进行监控,与微控制器相连;
5、模拟量输入和输出模块
模拟量输入和输出模块,可采集0~5V模拟信号,并可输出0~4.095V的模拟电压信号。
6、脉冲信号输入和输出模块
可采集脉冲信号并调理,范围1Hz—20KHZ, 幅度6---50V;输出PWM信号
范围1HZ—10KHZ,幅度0—14V。
7、故障和数据存储模块
铁电存储器可以存储标定的数据和故障码,车辆特征参数等,容量32K。
二、整车控制器功能说明
新能源汽车整车控制器基本上以下几项功能:
1. 对汽车行驶控制的功能
新能源汽车的动力电机必须按照驾驶员意图输出驱动或制动扭矩。当驾驶员踩下加速踏板或制动踏板,动力电机要输出一定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大,动力电机的输出功率越大。因此,整车控制器要合理解释驾驶员操作;接收整车各子系统的反馈信息,为驾驶员提供决策反馈;对整车各子系统的发送控制指令,以实现车辆的正常行驶。
2. 整车的网络化管理
在现代汽车中,有众多电子控制单元和测量仪器,它们之间存在着数据交换,如何让这种数据交换快捷、有效、无故障的传输成为一个问题,为了解决这个问题,德国BOSCH公司于20世纪80年代研制出了控制器局域网(CAN)。在电动汽车中,电子控制单元比传统燃油车更多更复杂,因此,CAN总线的应用势在必行。整车控制器是电动汽车众多控制器中的一个,是CAN总线中的一个节点。在整车网络管理中,整车控制器是信息控制的中心,负责信息的组织与传输,网络状态的监控,网络节点的管理以及网络故障的诊断与处理。
3. 制动能量回馈控制
新能源汽车以电动机作为驱动转矩的输出机构。电动机具有回馈制动的性能,此时电动机作为发电机,利用电动汽车的制动能量发电,同时将此能量存储在储能装置中,当满足充电条件时,将能量反充给动力电池组。在这一过程中,整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度以及动力电池的SOC值来判断某一时刻能否进行制动能量回馈,如果可以进行,整车控制器向电机控制器发出制动指令,回收能部分能量。
4. 整车能量管理和优化
在纯电动汽车中,电池除了给动力电机供电以外,还要给电动附件供电,因此,为了获得最大的续驶里程,整车控制器将负责整车的能量管理,以提高能量的利用率。在电池的SOC值比较低的时候,整车控制器将对某些电动附件发出指令,限制电动附件的输出功率,来增加续驶里程。
5. 车辆状态的监测和显示
整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测,并且将各个子系统的信息发送给车载信息显示系统,其过程是通过传感器和CAN总线,检测车辆状态及其各子系统状态信息,驱动显示仪表,将状态信息和故障诊断信息经过显示仪表显示出来。显示内容包括:电机的转速、车速,电池的电量,故障信息等。
6. 故障诊断与处理
连续监视整车电控系统,进行故障诊断。故障指示灯指示出故障类别和部分故障码。根据故障内容,及时进行相应安全保护处理。对于不太严重的故障,能做到低速行驶到附近维修站进行检修。
7. 外接充电管理
实现充电的连接,监控充电过程,报告充电状态,充电结束。
8. 诊断设备的在线诊断和下线检测
负责与外部诊断设备的连接和诊断通讯,实现UDS诊断服务,包括数据流读取,故障码的读和清除,控制端口的调试。
电动汽车针对功能失效、高压安全等方面所做的防范工作主要有:主动泄放、被动泄放、高压互锁、开盖检测、碰撞保护、电源极性反接防护等。
1.主动泄放
驱动电机控制器中含有主动泄放回路,当检测到车辆发生较大碰撞,或高压回路中某处接插件存在拔开状态,或含有高压的高压电控产品存在开盖情况,可在5秒钟内将高压回路直流母线电压放到60V以下,迅速释放危险电能,最大限度保证人员安全。
2.被动泄放
在含有主动泄放的同时,驱动电机控制器、空调驱动控制器等内部含有高压电控产品同时设计有被动泄放回路,可在2分钟内将高压回路直流母线电压泄放到60V以下,被动泄放作为主动泄放失效的二重保护。
3.高压互锁
每一个高压回路,电池包内部和电动电池的每根采样线均增加了保险,即使发生了短路,也可以保证电池包等高压器件及线束不会发生短路起火。动力电池管理便会检测到高压互锁回路存断路,为保护人员安全,将立即进行报警并断开高压回路电气连接,同时激活主动泄放。
4.开盖检测
高压部件上有监控电路,当发现高压连接打开时,会立即进行报警,高压五饰锁功能也可以使整车立即断电,并将电机控制器里的大申电容进行快速泄放从后从而保护维修人员的安全。
5.碰撞保护
当车辆发生碰撞时,动力电池管理器检测到碰撞信号大于-一定阀值时,会切断高压系统主回路的电气连接,同时通知驱动电机控制器激活主动泄放,从而可使电动汽车发生碰撞时的短路危险、人员电击危险降低到最低。
6.电源极性反接保护
当因不当操作或其他原因导致电动汽车的高压产品的供电电压极性反转时,驱动电机控制器、DC/DC变换器、动力电池管理器均可保护自己不被烧坏。当此极性反转的电压去除掉后,这些电控产品均仍可正常工作。
【太平洋汽车网】新能源汽车的电控系统主要由传感器、控制单元、执行器组成。核心部件是控制单元。新能源汽车的主要动力构成,由三部分组成,电池,电驱,以及电控。
一、技术电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及电动汽车整车技术为电动汽车四大关键技术。电控系统用于控制电池、电机等组件,其功能包括:电池管理,发动机、电动机能量管理等。电控系统由ECU等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。电控系统的材料成本占比不高,但需要经过多次试验才能掌握关键算法,尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略,技术壁垒较高。
电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元,是电机驱动及控制系统的核心,主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。
电机驱动控制系统(包括驱动电机和电机控制器)是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。
一般来讲,电机控制器的主要由如下几部分组成:
1、电子控制模块()包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流,电压,转速,温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路,以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。
2、驱动器(Driver)将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号,并实现功率信号和控制信号的隔离。
3、功率变换模块(PowerConverter)对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。
目前,电动汽车电机控制器多采用三相全桥电压型逆变电路拓扑,部分产品前置双向DC/DC变换器,以增大电机端输入交流电压,提升高转速下的输出功率,降低电机设计与生产成本。传统控制器中直流支撑电容器体积庞大、耐高温性能较差。为减小直流支撑电容器体积甚至取消直流支撑电容器,新型变换器电路拓扑和控制方法成为电动汽车应用研究的新热点,但尚处于实践探索阶段。目前电动汽车用变流器的研发重点仍然多集中在电力电子集成方面。
(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)