電動汽車電機控制器結構組成

1. 電動汽車驅動電機控制系統工作原理是什麼呢

電動汽車驅動電機控制系統，可視為電動汽車自身的「動力部門」、「運轉部門」，它的存在可支撐電動汽車持續前行，是電動汽車能量的存儲地，更是在能量與車輪轉動間的「紐帶」，是至關重要的存在，也是電動汽車三大核心部件之一。

電動汽車驅動電機控制系統是電動汽車性能的核心體現，包括最大功率、最大轉速等等，也間接決定了電動汽車的架勢舒適度，因此，對於它的檢驗、維修、保養不可掉以輕心。電動汽車驅動電機控制系統主要由自轉系統和機械傳動系統組成，自轉系統主要提供動能，機械傳動系統主要用來將動能傳遞到車輪，使得電動汽車可以行駛起來。

電機控制器內提供電機工作狀態信息的是溫度感測器、變壓器等部件，可將獲取的運轉狀態及時反映到VCU。驅動電機系統中心，以絕緣柵雙極型晶體管模塊為核心，作用是對所有輸入信號進行有效處理，還可將驅動電機控制系統運轉情況反映與傳輸到整車控制器，對於產生的一些故障和細節問題，也可進行保存和記錄。

2. 新能源汽車電機控制器由什麼組成

新能源汽車作為一種綠色的運輸工具在環保、節能以及駕駛性能等方面具有諸多內燃機汽車無法比擬的優點，其是由多個子系統構成的一個復雜系統，主要包括電池、電機、制動等動力系統以及其它附件（如圖1所示）。各子系統幾乎都通過自己的控制單元（ECU）來完成各自功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標，一方面必須具有智能化的人車交互介面，另一方面，各系統還必須彼此協作，優化匹配，這項任務需要由控制系統中的整車控制器來完成。基於匯流排的分布式控制網路是使眾多子系統實現協同控制的理想途徑。由於CAN匯流排具有造價低廉、傳輸速率高、安全性可靠性高、糾錯能力強和實時性好等優點，己廣泛應用於中、低價位汽車的實時分布式控制網路。隨著越來越多的汽車製造廠家採用CAN協議，CAN逐漸成為通用標准。採用匯流排網路可大大減少各設備間的連接信號線束，並提高系統監控水平。另外，在不減少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制單元，拓展網路系統功能。

下面對每個模塊功能進行簡要的說明：

1、開關量調理模塊

開關量調理模塊，用於開關輸入量的電平轉換和整型，其一端與多個開關量感測器相連，另一端與微控制器相接；

2、繼電器驅動模塊

繼電器驅動模塊，用於驅動多個繼電器，其一端通過光電隔離器與微控制器相連，另一端與多個繼電器相接；

3、高速CAN匯流排介面模塊

高速CAN匯流排介面模塊，用於提供高速CAN匯流排介面，其一端通過光電隔離器與微控制器相連，另一端與系統高速CAN匯流排相接；

4、電源模塊

電源模塊，可為微處理器和各輸入和輸出模塊提供隔離電源，並對蓄電池電壓進行監控，與微控制器相連；

5、模擬量輸入和輸出模塊

模擬量輸入和輸出模塊，可採集0~5V模擬信號，並可輸出0~4.095V的模擬電壓信號。

6、脈沖信號輸入和輸出模塊

可採集脈沖信號並調理，范圍1Hz—20KHZ,幅度6---50V；輸出PWM信號

范圍1HZ—10KHZ，幅度0—14V。

7、故障和數據存儲模塊

鐵電存儲器可以存儲標定的數據和故障碼，車輛特徵參數等，容量32K。

二、整車控制器功能說明

新能源汽車整車控制器基本上以下幾項功能：

1.對汽車行駛控制的功能

新能源汽車的動力電機必須按照駕駛員意圖輸出驅動或制動扭矩。當駕駛員踩下加速踏板或制動踏板，動力電機要輸出一定的驅動功率或再生制動功率。踏板開度越大，動力電機的輸出功率越大。因此，整車控制器要合理解釋駕駛員操作；接收整車各子系統的反饋信息，為駕駛員提供決策反饋；對整車各子系統的發送控制指令，以實現車輛的正常行駛。

2.整車的網路化管理

在現代汽車中，有眾多電子控制單元和測量儀器，它們之間存在著數據交換，如何讓這種數據交換快捷、有效、無故障的傳輸成為一個問題，為了解決這個問題，德國BOSCH公司於20世紀80年代研製出了控制器區域網（CAN）。在電動汽車中，電子控制單元比傳統燃油車更多更復雜，因此，CAN匯流排的應用勢在必行。整車控制器是電動汽車眾多控制器中的一個，是CAN匯流排中的一個節點。在整車網路管理中，整車控制器是信息控制的中心，負責信息的組織與傳輸，網路狀態的監控，網路節點的管理以及網路故障的診斷與處理。

3.制動能量回饋控制

新能源汽車以電動機作為驅動轉矩的輸出機構。電動機具有回饋制動的性能，此時電動機作為發電機，利用電動汽車的制動能量發電，同時將此能量存儲在儲能裝置中，當滿足充電條件時，將能量反充給動力電池組。在這一過程中，整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋，如果可以進行，整車控制器向電機控制器發出制動指令，回收能部分能量。

4.整車能量管理和優化

在純電動汽車中，電池除了給動力電機供電以外，還要給電動附件供電，因此，為了獲得最大的續駛里程，整車控制器將負責整車的能量管理，以提高能量的利用率。在電池的SOC值比較低的時候，整車控制器將對某些電動附件發出指令，限制電動附件的輸出功率，來增加續駛里程。

5.車輛狀態的監測和顯示

整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測，並且將各個子系統的信息發送給車載信息顯示系統，其過程是通過感測器和CAN匯流排，檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息，驅動顯示儀表，將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括：電機的轉速、車速，電池的電量，故障信息等。

6.故障診斷與處理

連續監視整車電控系統，進行故障診斷。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容，及時進行相應安全保護處理。對於不太嚴重的故障，能做到低速行駛到附近維修站進行檢修。

7.外接充電管理

實現充電的連接，監控充電過程，報告充電狀態，充電結束。

8.診斷設備的在線診斷和下線檢測

負責與外部診斷設備的連接和診斷通訊，實現UDS診斷服務，包括數據流讀取，故障碼的讀和清除，控制埠的調試。

3. 新能源汽車電控系統主要組成部分有哪些

【太平洋汽車網】新能源汽車的電控系統主要由感測器、控制單元、執行器組成。核心部件是控制單元。新能源汽車的主要動力構成，由三部分組成，電池，電驅，以及電控。

一、技術電池技術、電機驅動及其控制技術、能量管理技術以及電動汽車整車技術為電動汽車四大關鍵技術。電控系統用於控制電池、電機等組件，其功能包括：電池管理，發動機、電動機能量管理等。電控系統由ECU等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。電控系統的材料成本佔比不高，但需要經過多次試驗才能掌握關鍵演算法，尤其是混合動力汽車涉及油、電混合的控制策略，技術壁壘較高。

電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元，是電機驅動及控制系統的核心，主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。

電機驅動控制系統（包括驅動電機和電機控制器）是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構，控制和驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。

一般來講，電機控制器的主要由如下幾部分組成：

1、電子控制模塊（）包括硬體電路和相應的控制軟體。硬體電路主要包括微處理器及其最小系統、對電機電流，電壓，轉速，溫度等狀態的監測電路、各種硬體保護電路，以及與整車控制器、電池管理系統等外部控制單元數據交互的通信電路。控制軟體根據不同類型電機的特點實現相應的控制演算法。

2、驅動器（Driver）將微控制器對電機的控制信號轉換為驅動功率變換器的驅動信號，並實現功率信號和控制信號的隔離。

3、功率變換模塊（PowerConverter）對電機電流進行控制。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。

目前，電動汽車電機控制器多採用三相全橋電壓型逆變電路拓撲，部分產品前置雙向DC/DC變換器，以增大電機端輸入交流電壓，提升高轉速下的輸出功率，降低電機設計與生產成本。傳統控制器中直流支撐電容器體積龐大、耐高溫性能較差。為減小直流支撐電容器體積甚至取消直流支撐電容器，新型變換器電路拓撲和控制方法成為電動汽車應用研究的新熱點，但尚處於實踐探索階段。目前電動汽車用變流器的研發重點仍然多集中在電力電子集成方面。

（圖/文/攝：太平洋汽車網問答叫獸）

4. 純電動汽車電機驅動系統有哪幾部分組成

電機驅動系統主要由中央控制器、驅動控制器、電動機、冷卻系統、機械傳動裝置等組成。

5. 新能源汽車電控的組成是什麼

【太平洋汽車網】新能源汽車整車帶有高壓電的零部件有動力電池，驅動電機，高壓配電箱（PDU），電動壓縮機，DC/DC，OBC，PTC，高壓線束等，這些部件組成了整車的高壓系統，其中動力電池，驅動電機，高壓控制系統為純電動汽車上的三大核心部件。

高壓系統的組成在電動汽車上，整車帶有高壓電的零部件有動力電池，驅動電機，高壓配電箱（PDU），電動壓縮機，DC/DC，OBC，PTC，高壓線束等，這些部件組成了整車的高壓系統，其中動力電池，驅動電機，高壓控制系統為純電動汽車上的三大核心部件。

1.電池包與動力電池管理系統BMS與傳統的燃油車不同，新能源電動車的整車動力來源是動力電池，而不是發動機。因為，純電動汽車直接使用電能，不需傳統燃油車一樣，將燃料燃燒，將產生的排放物排進大氣，也因此，為了減少環境污染，新能源汽車的發展是國家積極扶持的。

動力電池的電壓一般為100~400V的高壓，其輸出電流能夠達到300A。動力電池的容量的大小直接影響到整車的續航里程，同時也直接影響到充電時間與充電效率。目前鋰離子動力電池是主流，受目前技術的影響，當前絕大部的汽車均採用鋰離子動力電池。

特斯拉電池包

2.驅動電機與電機控制器MCU電機控制器MCU將高壓直流電轉為交流電，並與整車上其他模塊進行信號交互，實現對驅動電機的有效控制。

驅動電機將電能轉化為機械能，驅動汽車行駛。與傳統燃油車的發動機將燃料燃燒的化學能轉為機械能不同，其工作效率更高，能達到85%以上，故相比傳統汽車，其能量利用率更高，能夠減少資源的浪費。

3.高壓配電盒（PDU）高壓配電盒是整車高壓電的一個電源分配的裝置，類似於低壓電路系統中的電器保險盒。高壓保險盒PDU（PowerDistributionUnit）是由很多高壓繼電器，高壓保險絲組成，它內部還有相關的晶元，以便同相關模塊實現信號通信，確保整車高壓用電安全。

某品牌的高壓配電盒

4.車載充電器OBCOBC（OnBoardCharge）是一個將交流電轉為直流電的裝置。因為電池包是一個高壓直流電源，當使用交流電進行充電的時候，交流電不能直接被電池包進行電量儲存，因此需要OBC裝置，將高壓交流電轉為高壓直流電，從而給動力電池進行充電。

5.DC/DC在新能源汽車上，DC/DC是一個將高壓直流電轉為低壓直流電的裝置。新能源汽車上沒有發動機，整車用電的來源也不再是發電機和蓄電池，而是動力電池和蓄電池。

（圖/文/攝：太平洋汽車網問答叫獸）

6. 電動汽車電機驅動系統部分組成

1.驅動電機控制器的結構驅動電機控制器是一種電壓型逆變器，它利用IGBT將直流電轉換成額定電壓為330伏的交流電，其主要功能是控制電動機和發電機根據不同的工況來控制電動機的正反轉、功率、扭矩和轉速。即控制電機的前進和後退，維持電動車的正常運行。關鍵部分是IGBT，它實際上是一個大電容。目的是控制電流運行，保證駕駛員能根據自己的意願輸出合適的電流參數。

驅動電機控制器總成由上層、中層和下層組成。上下兩層為電機控制單元，中間層為水道冷卻控制單元。該總成還包括信號連接器、兩個動力電池正負極連接器、三個電機三相線連接器、兩個水套連接器等外圍附件。電機的結構如下圖所示。

2.驅動電機控制器①的功能是控制電機的正反轉驅動和正反轉發電。②控制電機的功率輸出，同時保護電機。③通過CAN與其他控制模塊通信，接收和發送相關信號，間接控制車輛上相關系統的正常運行。④制動能量供給控制。⑤內部故障的檢測和處理。⑥最大運行速度:額定電壓下，最大運行速度為7500r/min。⑦半坡啟動功能。⑧防止電機失控和IPM保護。⑨採集P、R、N、D檔信號。⑩採集油門深度感測器和剎車深度感測器的信號。

3.絕緣柵雙極晶體管的控制原理絕緣柵雙極晶體管被認為是電動汽車的核心技術之一。它的功能是轉換交流和DC，同時還承擔高低壓轉換的功能。此外，電機回收的交流電流也轉化為蓄電池可以充電的電流。IGBT的結構如下圖所示。

動力電池組和電機的正負極分別與IGBT模塊的輸入輸出端相連，IGBT的輸出電壓由主控制器輸入的PWM信號控制。在控制器運行過程中，主控制器通過採集和分析加速踏板、制動踏板、車速等感測器信號來控制電機電壓的輸出。輸出方式為向IGBT模塊傳輸PWM信號，採集電機電壓、電機電流、電機溫度、IGBT模塊等反饋信號，保護系統不發生過流、過壓、過熱。

4.驅動系統控制策略電動汽車行駛過程中，駕駛員根據實際行駛工況，通過操作油門踏板、剎車踏板和變速箱操縱桿來控制電動汽車的速度。不考慮換擋，油門踏板的信號代表駕駛員的指令，所以電動汽車的速度實際上是通過駕駛員的廣義閉環速度控制來實現的。

根據油門踏板所代表的給定指令，控制系統可分為開環控制系統、電流閉環控制系統和速度-電流雙閉環控制系統。

開環控制系統利用油門踏板信號代表主控制器向IGBT模塊傳輸PWM占空比空比值信號，電路簡單，成本低，但當電池電壓參數發生變化時，沒有自動調節功能，抗干擾能力差，啟動加速度低，功率指示低。

電流單閉環控制系統是用油門踏板信號來表示電機的電樞電流，即電機的輸出轉矩。目前單閉環速度控制系統的主要特點是響應時間短、控制准確、自調節能力強，但這種系統容易出現過流現象，可能導致電機或控制器損壞。

油門踏板信號代表駕駛員期望車速的控制系統稱為車速控制系統。如果安裝車速感測器檢測車速並與期望車速進行比較形成逆控制，稱為車速單閉環控制系統。雙閉環控制系統動態性能令人滿意，油門踏板的位置直接代表了駕駛員的預期車速，直觀易懂，起步加速性和動態性好。

動力電機的再生制動:「再生制動」用於電力系統，利用電機產生的動力再利用動能。通常電機通電後開始轉動，但當外力帶動電機轉動時，可以作為發電機發電。因此，利用驅動輪的旋轉力驅動電機發電，發電時的阻力可以在給蓄電池充電的同時減速。該系統在制動時與液壓制動同時控制再生制動，將減速時作為摩擦熱損失的動能完美地回收為驅動能量。在城市中行駛時，反復調速運行具有較高的能量回收效果，因此低速時首先使用再生制動。例如，在城市中行駛100公里可以再生相當於1L汽油的能量。

5.預充電信號迴路控制預充電目的:在沒有預充電的情況下，主接觸器的吸合可能導致過大的電流燒結主接觸器，擊穿電容器。當鑰匙打開時，為了減輕高壓電池的影響，電池管理器首先接合預充電接觸器來控制繼電器。動力電池的高壓電通過預充電接觸器和兩個並聯的限流電阻載入到母線的正極。當驅動電機控制器檢查到匯流排正極的電壓達到動力電池額定電壓的2/3時，它會向電池管理器反饋一個預充電信號。之後，組合儀表的OK燈亮起，電池管理器控制正放電接觸器的控制器接通和斷開預充電接觸器的控制器。

如果有任何故障，請用診斷儀器檢查預充電。如果預充電失敗，請執行以下操作。①檢查電池管理器是否預充電。②從電池管理器的K05連接器後端引出。③檢查線束端子 M3 3-25和車身之間的電壓。如果沒有，更換電池管理器並檢查高壓電源電路。預充信號電路如下圖所示。

6.驅動電機控制器的故障代碼

@2019

7. 電動汽車動力系統組成及原理

電動汽車動力系統主要是兩部分，一部分是電機，一部分是電池。電機部分由電機、電機控制器（一般集合控制和驅動）、各種感測器、線束、冷卻系統等；電池部分包括電池組、BMS(電池管理系統）、溫度控制系統、充電系統等。能量回收通過電機的4相限運轉實現。
1.電動汽車是指以車載電源為動力，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛;其工作原理是：蓄電池——電流——電力調節器——電動機——動力傳動系統——驅動汽車行駛;電動汽車的種類有：純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車。2.就目前市場中的新能源車型將我們的評測體系分為三類：純電動車型、插電式混合動力車型以及油電混合動力車型，具體至每一類車型都擁有各自不同的性能標准3.在眾多的新能源車中，首先新能源車型最關心的可能是形勢補貼政策和它的動力續航里程。

8. 電機驅動及控制系統是由哪三大部分組成

電動汽車驅動電機系統主要由整車控制器（VCU），電機控制器（MCU），驅動電機，機械傳動裝置和冷卻系統等組成。

9. 電動車控制器的工作原理

電動車控制器的工作原理
控制器的型式 目前，電動自行車所採用的控制器電路原理基本相同或接近。
有刷和無刷直流電機大都採用脈寬調制的PWM控制方法調速，只是選用驅動電路、集成電路、開關電路功率晶體管和某些相關功能上的差別。元器件和電路上的差異，構成了控制器性能上的不大相同。控制器從結構上分兩種，把它稱為分離式和整體式。
1、分離式所謂分離，是指控制器主體和顯示部分分離。後者安裝在車把上，控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內，不露在外面。這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短，車體外觀顯得簡潔。
2、一體式控制部分與顯示部分合為一體，裝在一個精緻的專用塑料盒子里。盒子安裝在車把的正中，盒子的面板上開有數量不等的小孔，孔徑4~5mm，外敷透明防水膜。孔內相應位置設有發光二極體以指示車速、電源和電池剩餘電量。
控制器的保護功能
保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電，以及電動機在運行中，因某種故障或誤操作而導致的可能引起的損傷等故障出現時，電路根據反饋信號採取的保護措施。

10. 純電動汽車驅動電機控制器有哪些部分組成

主要由高壓配電器、驅動電機控制器、驅動電機及相關的感測器組成