電動汽車電機及控制器技術條件
Ⅰ 新能源汽車驅動電機的技術參數有哪些
1.新能源汽車具有環保、節約、簡單三大優勢。在純電動汽車上體現尤為明顯:以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
2.傳統的內燃機能高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內,這就是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因;而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩,在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置,操縱方便容易,噪音低。
3.與混合動力汽車相比,純電動車使用單一電能源,電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統,結構更簡化,也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音,節省了汽車內部空間、重量。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。
4.電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV和純電動汽車EV三大類都要用電動機來驅動車輪行駛,選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素,因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
5.驅動電機系統是新能源車三大核心部件之一。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電動汽車的整個驅動系統包括電動機驅動系統與其機械傳動機構兩個部分。電機驅動系統主要由電動機、功率轉換器、控制器、各種檢測感測器以及電源等部分構成
Ⅱ 新能源汽車電機控制器的功能是什麼
電機控制器是連接電機與電池的神經中樞,用來調校整車各項性能,足夠智能的電控不僅能保障車輛的基本安全及精準操控,還能讓電池和電機發揮出充足的實力。
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: 問答叫獸) 蔚來ES8 蔚來ES6 問界M5 蔚來EC6 小鵬汽車P7 傳祺GS8 @2019
Ⅲ GB/T 18488.2-2001 電動汽車用電機及其控制器試驗方法 GB/T 18488.1-2001 電動汽車用電機及其控制器技術條
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Ⅳ 新能源汽車電機控制器的作用是什麼
【太平洋汽車網】電機控制器的功能是根據檔位、油門、剎車等指令,將動力蓄電池所存儲的電能轉化為驅動電機所需的電能,來控制電動車輛的啟動運行、進退速度、爬坡力度等行駛狀態,或者將幫助電動車輛剎車,並將部分剎車能量存儲到動力蓄電池中。
從定義上來講,依據GB/T18488.1-2015《電動汽車用驅動電機系統第1部分:技術條件》,電機控制器:控制動力電源與驅動電機之間能量傳輸的裝置,由控制信號介面電路、驅動電機控制電路和驅動電路組成。
從功能上來講,新能源電動汽車控制器將新能源電動汽車動力電池的直流電轉換成驅動電機的交流電,通過通訊系統與整車控制器進行通訊,控制車輛所需的速度和動力。
從外往內分析,第一步:從外觀看,電機控制器就是一個鋁盒子,一個低壓連接器,一個兩個孔組成的高壓母線連接器,一個三個孔組成的與電機相連的三相連接器(多合一連接器沒有三相連接器),一個或者多個透氣閥和兩個水道進出水口。鋁盒子上面,一般設計有兩個蓋板,其中一個大蓋板,一個接線蓋板,大蓋板可以將控制器完全打開,接線蓋板,是接控制器母線連接器和三相連接器時使用。以奧迪e-tron三合一動力總成為例:1為低壓連接器,2為高壓母線連接器介面,3為防水透氣閥。
低壓連接器:包括電機控制器的低壓電源和低壓信號:低壓電源,乘用車以12V為常用,商用車以24V為常用,與車輛小蓄電池相連;CAN信號,包括整車CAN與內部CAN網路,一般有兩路或更多;旋變信號:與電機的旋轉變壓器相連接,負責檢測電機的轉速,旋轉變壓器裝在電機端;部分DI和DO,根據不同的客戶需求進行預留。
高壓母線連接器:與動力電池相連。
防水透氣閥:防止控制器內形成水汽和結露等。
內部主要包括:三相銅排、母線銅排,銅排支撐架,三相和母線接線支架,EMC濾波板,母線電容,控制板,驅動板,轉接板,IGBT,電流感測器,EMC磁環和放電電阻等。
三相銅排、母線銅排,銅排支撐架,三相和母線接線支架,EMC磁環和EMC濾波板;現在更多的將三相銅排、母線銅排,銅排支撐架,三相和母線接線支架,EMC磁環和EMC濾波板組成一個模組,有利於自動化生產,即使不用自動化生產線也能提高工人的裝配進度。
母線電容,控制板,驅動板,轉接板,IGBT和放電電阻;有些電機控制器會將控制板、驅動板、轉接板和放電電阻做在一起,或者將轉接板與控制板做成一個板,如特斯拉Model3整個電控只有一塊板。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
Ⅳ 純電動汽車的關鍵技術要求和特點
純電動汽車的關鍵技術包括車身技術、底盤技術、電池技術、電機技術和控制器技術。
其主要特點是:1、省錢;2、噪音小;3、節能環保;4、加速快;5、結構簡單,維護方便;6、易保養。
以上就是我的回答,希望對你有所幫助!
Ⅵ 新能源電動汽車用電機及其控制器技術條件
新能源電動汽車用電機及其控制器技術條件
1 范圍
本標准規定了電動 汽車 用驅動電機及其控制器通用技術條件。
本標准適用於電動 汽車 (EV)和混合動力 汽車 (HEV)用的驅動電機及其控制器。
2 引用標准
下列標准所包含的條文,通過在本標准中引用而構成為本標準的條文。本標准出版時,所示版本均為有效。所有標准都會被修訂,使用本標準的各方應探討使用下列標准最新版本的可能性。
GB 755-200 旋轉電機定額和性能
GB/T 2423.17-1993 電工電子產品基本環境試驗規程試驗Ka:鹽霧試驗方法
GB/T 4772.1-1999 旋轉電機尺寸和輸出功率等級 第1部分:機座號56 400和凸緣號55 1080
GB/T 4942.1-1985 電機外殼防護分級
GB/T 4942.2-1993 低壓電器外殼防護等級
GB 10068.2-2000 軸中心高為56 mm及以上電機的機械振動—振動的測量、評定及限值
GB 10069.3-1988 旋轉電機雜訊測定方法及限值雜訊限值
GB/T 12665-1990 電機在一般環境條件下使用的濕熱試驗要求
GB/T 12668-1990 交流電動機半導體變頻調速裝置總技術條件
GB 14023-2000 車輛、機動船和由火花點火發動機驅動的裝置的無線電騷擾特性的限值和測量方法
GB 1471l-1993 中小型旋轉電機安全通用要求
GB/T 17619-1998 機動車電子電器組件的電磁輻射抗擾性限值測量方法
GB/T 18488.2-2001 電動 汽車 用電機及其控制器試驗方法
GB/T 2900.25-1994 電工術語 旋轉電機
GB/T 2900.26-1995 電工術語 控制電機
GB/T 2900.33-1993 電工術語 電力電子技術
3 定義
本標准除採用GB/T 2900.25、GB/T 2900.26、GB/T 2900.33中的定義外,還增加了下列定義。
3.1 電機控制器 controllers of the electrical machine
控制主牽引電源與電機之間能量傳輸的裝置、它是由外界控制信號介面電路、電機控制電路和驅動電路組成的。
3.2 電機及控制器整體效率 overall efficiency of the electrical machine and controllers
電機轉軸的輸出功率和控制器的輸入功率之比。
4 工作制和定額
4.1 工作制
4.1.1 連續工作制
電機及控制器在恆定負載下運行至熱穩定狀態。
4.1.2 短時過載的周期工作制
電機及控制器在額定負載下運行時,允許施加周期性過載,過載的倍數及每次過載持續時間、間隔時間以及整個運行時間應在產品標准中規定。
4.1.3 ISO城市工況及市郊工況
具體要求制定參照附錄B。電動車KD,新能源商用車出口,純電動SKD,國產電動卡車KD,電動車出口
4.2 定額
4.2.1 電機的功率等級
電機的功率等級為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,並符合GB/T 4772.1的要求。
4.2.2 控制器輸出容量
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。
附錄A推薦了在360 V、200 kW及以下單台電動機與控制器輸出容量的匹配關系。
4.3 電源的電壓等級
電機及控制器由牽引電源供電,電源的電壓等級為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 電機及控制器整體效率
η=ηc ηm
式中:η——電機及控制器整體效率;
ηc——電機控制器的效率;
ηm——電機的效率。
根據不同功率等級給出具體產品相應的效率。
5 技術條件
5.1 溫度
當周圍環境溫度在-20 +40 時,電機及控制器能長時間連續運行。
5.2 濕度
電機及控制器在相對濕度不超過100%的情況下能正常工作,電機及控制器應在其表面溫度低於露點的情況下,即電機及控制器表面產生冷凝也能安全工作。
5.3 鹽霧
作為 汽車 電氣設備的產品,應具有一定的抗鹽霧能力,並能滿足GB/T 2423.17中的有關規定。
5.4 定頻振動和掃頻振動
根據電機及控制器的安裝部位,電機及控制器應經受上下、左右、前後三個方向的定頻振動試驗和上下方向的掃頻振動試驗。其他方向還需要作掃頻振動試驗的,應在具體的產品標准中規定。
5.5 控制器殼體機械強度
控制器殼體應能承受30 cm 30 cm的面積上加100 kg重力,而不發生明顯的塑性變形。
5.6 防水、防塵
當淋雨、高壓水沖洗時,電機及控制器的構造、安裝和通風的方式應保證電機及控制器不出現損壞。電機應符合GB/T 4942.1中IP 55等級,控制器應符合GB/T 4942.2中IPX5產品防護等級要求。
5.7 溫升限值
電機應採用下級或H級絕緣。採用4.1.2運行條件或4.1.3運行條件和本標准規定的環境條件,
電機應符合GB 755-2000中7.10規定的溫升限值,控制器中各部位的溫升應符合GB/T 12668-1990中4.3.15的要求。
5.8 電機定子繞組冷態直流電阻
其電阻值在具體產品中規定。
5.9 電機繞組的匝間絕緣
應達到GB 14711-1993中9.2.1的要求。
5.10 電機定子繞組對機殼的絕緣電阻
在冷態時電機定子繞組對機殼的絕緣電阻值應大於20 MΩ。
5.11 耐電壓
電機絕緣應具有足夠的介電強度,應能承受GB/T 14711-1993中9.1和9.2規定的耐電壓試驗,無擊穿和閃絡現象。控制器的各帶電電路對地(外殼)和彼此無電連接的電路之間介電強度,應能耐受GB/T 12668-1990中4.3.14所規定的試驗電壓,持續時間為1 min。電動車KD,新能源商用車出口,純電動SKD,國產電動卡車KD,電動車出口
5.12 電壓波動
電機及控制器必須能在電源電壓為120%額定電壓值下安全承受最大電流。另外,電機在電源電壓降為75%額定電壓時,應能在最大電流下運行(不要求連續運行)。
5.13 峰值功率
按產品規定的持續時間,電機的最大輸出功率應達到產品的峰值功率值。
5.14 堵轉轉矩和堵轉電流
為保證電動 汽車 在起動時有足夠大的起動轉矩,要求電機達到產品規定的堵轉轉矩值,其堵轉電流應不大於控制器提供的最大電流值。
5.15 電機空載轉速
在額客電壓時,電機空載運行,其最高轉速值應滿足產品最高空載轉速的要求。
5.16 雜訊
在正常工作條件下,電機及控制器運行所發出的雜訊應符合GB 10069.3的雜訊限值要求。
5.17 振動
在正常工作條件下,電機的振動應符合GB 10068.2的振動限值要求。
5.18 安全接地檢查
電機及控制器中能觸及的金屬部件與外殼接地點處的電阻應不大於0.1Ω。接地導線須用黃/綠相間的雙色線。接地點應有明顯的接地標志。
5.19 電機控制器的過載能力
在額定輸出電流下連續工作,允許加非周期性過載,過載的倍數和持續時間在產品中規定。
5.20 電機控制器的保護功能
電機控制器應具有過電流、過電壓和欠電壓的保護功能。
5.21 饋電要求
在電機因慣性旋轉或被拖動旋轉時,電機運行於發電機狀態。電機通過控制器應能給125%額定電壓的電壓源充電。饋電電流的大小和饋電效率在產品指標中規定。
5.22 最高工作轉速
在額定電壓時,電機帶載運行所能達到的最高轉速。帶載的大小和最高工作轉速值在產品指標中規定。
5.23 轉速
電機應能承受1.2倍最高工作轉速試驗,持續時間為2 min,並能保證其機械不發生有害變形。
5.24 熱態絕緣電阻
電機在室溫,熱態和受潮後都應有足夠的絕緣電阻值。在濕熱試驗後其熱態絕緣電阻值應不低於GB/T 12665-1990中4.1.1的規定,控制器中各帶電電路之間及帶電零部件與導電零部件或接地零部件之間的電氣間隙和爬電距離應符合GB/T 126G8.2-2000中4.3.13的規定。控制器的帶電電路與地(外殼)之間的絕緣電阻在環境溫度為40 和相對濕度為95%時,不小於1 MΩ。
5.25 接觸電流
電機及控制器應具有良好的絕緣性能。在正常工作時,其熱態接觸電流應不大於5 mA。
5.26 電機轉矩。轉速特性及效率
電機及控制器應達到具體產品要求的轉矩。轉速特性以及具體產品所提出的效率。
5.27 電磁兼容性
5.27.1 電磁輻射
電機及控制器在運行中所產生的電磁輻射不得超過GB 14023-2000中第4章所規定的輻射干擾允許值。
5.27.2 電磁輻射抗擾性
按GB/T 17619-1998中第4章規定的測量方法和表1規定的抗擾性電平進行試驗,電機及控制器在正常使用條件下能正常工作。電動車KD,新能源商用車出口,純電動SKD,國產電動卡車KD,電動車出口
5.28 耐久性
在額定負載和額定轉速的運行條件下,保證電機及其控制器在第一次使用時的無故障工作時間為3000 h。
6 常規檢驗
每台電機及控制器必須進行以下項目的常規檢驗。
6.1 電機空載轉速
6.2 電機定子繞組的冷態直流電阻值
6.3 電機繞組匝間絕緣
6.4 控制器殼體機械強度
6.5 電機定子繞組對機殼的絕緣電阻
6.6 耐電壓
6.7 堵轉轉矩和堵轉電流
6.8 雜訊
6.9 電壓波動
6.10 電機控制器的過載能力
6.11 電機控制器保護功能
6.12 安全接地檢查
7 型式檢驗
在產品定型、轉產、轉廠、停產後復產,結構、材料或工藝有重大改變或合同規定等情況下,應進行型式檢驗,抽試產品樣本數量為2台,如有項目不合格,該項目復檢的樣本數量應當加倍。重檢如仍不合格,則應判定為不合格。檢驗項目如下。
7.1 環境試驗
7.1.1 溫度、濕度和熱態絕緣電阻。
7.1.2 定頻振動和掃頻振動。
7.1.3 鹽霧
7.2 溫升
7.2.1 按4.1.2短時過載周期工作制運行。
7.2.2 按4.1.3 ISO城市工況及市郊工況要求運行。
7.3 防水、防塵
7.4 電機轉矩一轉速特性及效率
7.5 饋電
7.6 最高工作轉速
7.7 超速
7.8 振動
7.9 接觸電流
7.10 峰值功率
7.11 電磁兼容性
7.12 耐久性
附錄A
(提示的附錄)
單台電動機與控制器輸出容量的匹配關系
附錄B
(提示的附錄)
城市工況及市郊工況
表 B1 基本城市循環
表 B2 市郊循環
Ⅶ 新能源汽車對電機的要求有哪些
【太平洋汽車網】新能源汽車對電機的要求具有電動、發電兩項功能,按類型可選用直流、交流、永磁無刷或開關磁阻等幾種電動機。新能源汽車常用的驅動電機主要包括直流電機、交流非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機。
新能源汽車驅動電機在需要充分滿足汽車運行功能的同時,還應滿足行駛的舒適性、環境適應性等性能以及對車輛一次充電續駛里程的要求。新能源汽車驅動電機具有比普通工業電機更為嚴格的技術規范和標准要求,其主要性能要求如下。
1.體積小、質量輕為了充分利用有限的車載空間,減小車輛質量,降低運行中的能量消耗,應盡量減小驅動電機的體積和質量。電機可以採用鋁合金外殼,各種控制裝置和冷卻系統等也要求盡可能輕量化和小型化。
2.全速段高效運行一次充電續駛里程長,特別是在車輛頻繁起停或變速運行的情況下,驅動電機應具有較高的效率。
3.低速大轉矩及寬范圍的恆功率特性即使沒有變速器,驅動電機本身應能滿足所需的轉矩特性,以獲得在起動、加速、行駛、減速、制動等各種運行工況下的功率和轉矩要求。驅動電機應具有自動調速功能,可以減輕駕駛員的操縱強度,提高駕駛的舒適度,並且能夠達到與傳統內燃機汽車同樣的控制響應。
4.高可靠性在任何運行工況下都應具有高可靠性,以確保車輛的行駛安全。
5.高電壓在允許的范圍內盡可能採用高電壓,可以減小電機的尺寸和控制器、導線等設備的尺寸,特別是可以降低逆變器的成本。
6.安全性能動力電池組、驅動電機等強電部件的工作電壓能達到300V以上,對電氣系統的安全性和控制系統的安全性提出了更高的要求,新能源汽車驅動電機必須符合相關車輛電氣控制的安全性能標准和規定。
7.高轉速與低轉速電機相比,高轉速電機的體積和質量較小,有利於降低整車裝備的質量。
8.使用壽命長為降低新能源汽車的使用成本,驅動電機的使用壽命應和車輛保持一致,真正實現節能環保的目標。
同時,驅動電機還要求具有耐溫和耐潮性能好、運行雜訊低、結構簡單、成本低、適合批量生產、使用維護方便。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)
Ⅷ 電動汽車用電機及其控制器(GB/T18488.1-2006&GB/T18488.2-2006)
本標准由中華人民共和國質量監督檢驗檢疫總局發布;本標准由全國汽車標准化技術委員會管轄。本標准由中國科學院電氣工程研究所、北京理工大學、株洲電力機車研究所起草。本部分規定了電動汽車驅動電機及其控制器的工作制度、定額、環境條件、技術要求、檢驗和試驗項目、型式試驗等要求。本部分適用於電動汽車的驅動電機及其控制器。本部分未規定的電機相關事宜應符合GB755-2000的要求。如果有特殊要求,用戶和製造商可以在特殊技術協議中指定。本部分未規定的與驅動控制器有關的事項應符合GB/T3959.1-1993的規定。如果有特殊要求,用戶和製造商可以在特殊技術協議中指定。電動汽車用電動機及其控制器第1部分:技術規范汽車用電動機及其控制器第2部分:檢驗方法
Ⅸ 新能源汽車整車控制器作用是什麼
【太平洋汽車網】新能源汽車整車控制器負責汽車的正常行駛、制動能量回饋、整車發動機及動力電池的能量管理、網路管理、故障診斷及處理、車輛狀態監控等,從而保證整車在較好的動力性、較高經濟性及可靠性狀態下正常穩定的工作。可以說整車控制器性能的優劣直接決定了新能源汽車整車性能的好壞,起到了中流砥柱的作用。
一、電機控制器的概述根據GB/T18488.1-2001《電動汽車用電機及其控制器技術條件》對電機控制器的定義,電機控制器就是控制主牽引電源與電機之間能量傳輸的裝置、是由外界控制信號介面電路、電機控制電路和驅動電路組成。
電機、驅動器和電機控制器作為電動汽車的主要部件,在電動汽車整車系統中起著非常重要的作用,其相關領域的研究具有重要的理論意義和現實意義。
二、電機控制器的原理電機控制器作為整個制動系統的控制中心,它由逆變器和控制器兩部分組成。逆變器接收電池輸送過來的直流電電能,逆變成三相交流電給汽車電機提供電源。控制器接受電機轉速等信號反饋到儀表,當發生制動或者加速行為時,控制器控制變頻器頻率的升降,從而達到加速或者減速的目的。
三、電機控制器的分類:
1、直流電機驅動系統電機控制器一般採用脈寬調制(PWM)斬波控制方式,
2、交流感應電機驅動系統電機控制器採用PWM方式實現高壓直流到三相交流的電源變換,採用變頻調速方式實現電機調速,採用矢量控制或直接轉矩控制策略實現電機轉矩控制的快速響應。
3、交流永磁電機驅動系統包括正弦波永磁同步電機驅動系統和梯形波無刷直流電機驅動系統,其中正弦波永磁同步電機控制器採用PWM方式實現高壓直流到三相交流的電源變換,採用變頻調速方式實現電機調速;梯形波無刷直流電機控制通常採用「弱磁調速」方式實現電機的控制。由於正弦波永磁同步電機驅動系統低速轉矩脈動小且高速恆功率區調速更穩定,
4、開關磁阻電機驅動系統開關磁阻電機驅動系統的電機控制一般採用模糊滑模控制方法。
(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)