电动汽车电机控制器结构组成

1. 电动汽车驱动电机控制系统工作原理是什么呢

电动汽车驱动电机控制系统，可视为电动汽车自身的“动力部门”、“运转部门”，它的存在可支撑电动汽车持续前行，是电动汽车能量的存储地，更是在能量与车轮转动间的“纽带”，是至关重要的存在，也是电动汽车三大核心部件之一。

电动汽车驱动电机控制系统是电动汽车性能的核心体现，包括最大功率、最大转速等等，也间接决定了电动汽车的架势舒适度，因此，对于它的检验、维修、保养不可掉以轻心。电动汽车驱动电机控制系统主要由自转系统和机械传动系统组成，自转系统主要提供动能，机械传动系统主要用来将动能传递到车轮，使得电动汽车可以行驶起来。

电机控制器内提供电机工作状态信息的是温度传感器、变压器等部件，可将获取的运转状态及时反映到VCU。驱动电机系统中心，以绝缘栅双极型晶体管模块为核心，作用是对所有输入信号进行有效处理，还可将驱动电机控制系统运转情况反映与传输到整车控制器，对于产生的一些故障和细节问题，也可进行保存和记录。

2. 新能源汽车电机控制器由什么组成

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。

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。

3. 新能源汽车电控系统主要组成部分有哪些

【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）

4. 纯电动汽车电机驱动系统有哪几部分组成

电机驱动系统主要由中央控制器、驱动控制器、电动机、冷却系统、机械传动装置等组成。

5. 新能源汽车电控的组成是什么

【太平洋汽车网】新能源汽车整车带有高压电的零部件有动力电池，驱动电机，高压配电箱（PDU），电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。

高压系统的组成在电动汽车上，整车带有高压电的零部件有动力电池，驱动电机，高压配电箱（PDU），电动压缩机，DC/DC，OBC，PTC，高压线束等，这些部件组成了整车的高压系统，其中动力电池，驱动电机，高压控制系统为纯电动汽车上的三大核心部件。

1.电池包与动力电池管理系统BMS与传统的燃油车不同，新能源电动车的整车动力来源是动力电池，而不是发动机。因为，纯电动汽车直接使用电能，不需传统燃油车一样，将燃料燃烧，将产生的排放物排进大气，也因此，为了减少环境污染，新能源汽车的发展是国家积极扶持的。

动力电池的电压一般为100~400V的高压，其输出电流能够达到300A。动力电池的容量的大小直接影响到整车的续航里程，同时也直接影响到充电时间与充电效率。目前锂离子动力电池是主流，受目前技术的影响，当前绝大部的汽车均采用锂离子动力电池。

特斯拉电池包

2.驱动电机与电机控制器MCU电机控制器MCU将高压直流电转为交流电，并与整车上其他模块进行信号交互，实现对驱动电机的有效控制。

驱动电机将电能转化为机械能，驱动汽车行驶。与传统燃油车的发动机将燃料燃烧的化学能转为机械能不同，其工作效率更高，能达到85%以上，故相比传统汽车，其能量利用率更高，能够减少资源的浪费。

3.高压配电盒（PDU）高压配电盒是整车高压电的一个电源分配的装置，类似于低压电路系统中的电器保险盒。高压保险盒PDU（PowerDistributionUnit）是由很多高压继电器，高压保险丝组成，它内部还有相关的芯片，以便同相关模块实现信号通信，确保整车高压用电安全。

某品牌的高压配电盒

4.车载充电器OBCOBC（OnBoardCharge）是一个将交流电转为直流电的装置。因为电池包是一个高压直流电源，当使用交流电进行充电的时候，交流电不能直接被电池包进行电量储存，因此需要OBC装置，将高压交流电转为高压直流电，从而给动力电池进行充电。

5.DC/DC在新能源汽车上，DC/DC是一个将高压直流电转为低压直流电的装置。新能源汽车上没有发动机，整车用电的来源也不再是发电机和蓄电池，而是动力电池和蓄电池。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

6. 电动汽车电机驱动系统部分组成

1.驱动电机控制器的结构驱动电机控制器是一种电压型逆变器，它利用IGBT将直流电转换成额定电压为330伏的交流电，其主要功能是控制电动机和发电机根据不同的工况来控制电动机的正反转、功率、扭矩和转速。即控制电机的前进和后退，维持电动车的正常运行。关键部分是IGBT，它实际上是一个大电容。目的是控制电流运行，保证驾驶员能根据自己的意愿输出合适的电流参数。

驱动电机控制器总成由上层、中层和下层组成。上下两层为电机控制单元，中间层为水道冷却控制单元。该总成还包括信号连接器、两个动力电池正负极连接器、三个电机三相线连接器、两个水套连接器等外围附件。电机的结构如下图所示。

2.驱动电机控制器①的功能是控制电机的正反转驱动和正反转发电。②控制电机的功率输出，同时保护电机。③通过CAN与其他控制模块通信，接收和发送相关信号，间接控制车辆上相关系统的正常运行。④制动能量供给控制。⑤内部故障的检测和处理。⑥最大运行速度:额定电压下，最大运行速度为7500r/min。⑦半坡启动功能。⑧防止电机失控和IPM保护。⑨采集P、R、N、D档信号。⑩采集油门深度传感器和刹车深度传感器的信号。

3.绝缘栅双极晶体管的控制原理绝缘栅双极晶体管被认为是电动汽车的核心技术之一。它的功能是转换交流和DC，同时还承担高低压转换的功能。此外，电机回收的交流电流也转化为蓄电池可以充电的电流。IGBT的结构如下图所示。

动力电池组和电机的正负极分别与IGBT模块的输入输出端相连，IGBT的输出电压由主控制器输入的PWM信号控制。在控制器运行过程中，主控制器通过采集和分析加速踏板、制动踏板、车速等传感器信号来控制电机电压的输出。输出方式为向IGBT模块传输PWM信号，采集电机电压、电机电流、电机温度、IGBT模块等反馈信号，保护系统不发生过流、过压、过热。

4.驱动系统控制策略电动汽车行驶过程中，驾驶员根据实际行驶工况，通过操作油门踏板、刹车踏板和变速箱操纵杆来控制电动汽车的速度。不考虑换挡，油门踏板的信号代表驾驶员的指令，所以电动汽车的速度实际上是通过驾驶员的广义闭环速度控制来实现的。

根据油门踏板所代表的给定指令，控制系统可分为开环控制系统、电流闭环控制系统和速度-电流双闭环控制系统。

开环控制系统利用油门踏板信号代表主控制器向IGBT模块传输PWM占空比空比值信号，电路简单，成本低，但当电池电压参数发生变化时，没有自动调节功能，抗干扰能力差，启动加速度低，功率指示低。

电流单闭环控制系统是用油门踏板信号来表示电机的电枢电流，即电机的输出转矩。目前单闭环速度控制系统的主要特点是响应时间短、控制准确、自调节能力强，但这种系统容易出现过流现象，可能导致电机或控制器损坏。

油门踏板信号代表驾驶员期望车速的控制系统称为车速控制系统。如果安装车速传感器检测车速并与期望车速进行比较形成逆控制，称为车速单闭环控制系统。双闭环控制系统动态性能令人满意，油门踏板的位置直接代表了驾驶员的预期车速，直观易懂，起步加速性和动态性好。

动力电机的再生制动:“再生制动”用于电力系统，利用电机产生的动力再利用动能。通常电机通电后开始转动，但当外力带动电机转动时，可以作为发电机发电。因此，利用驱动轮的旋转力驱动电机发电，发电时的阻力可以在给蓄电池充电的同时减速。该系统在制动时与液压制动同时控制再生制动，将减速时作为摩擦热损失的动能完美地回收为驱动能量。在城市中行驶时，反复调速运行具有较高的能量回收效果，因此低速时首先使用再生制动。例如，在城市中行驶100公里可以再生相当于1L汽油的能量。

5.预充电信号回路控制预充电目的:在没有预充电的情况下，主接触器的吸合可能导致过大的电流烧结主接触器，击穿电容器。当钥匙打开时，为了减轻高压电池的影响，电池管理器首先接合预充电接触器来控制继电器。动力电池的高压电通过预充电接触器和两个并联的限流电阻加载到母线的正极。当驱动电机控制器检查到总线正极的电压达到动力电池额定电压的2/3时，它会向电池管理器反馈一个预充电信号。之后，组合仪表的OK灯亮起，电池管理器控制正放电接触器的控制器接通和断开预充电接触器的控制器。

如果有任何故障，请用诊断仪器检查预充电。如果预充电失败，请执行以下操作。①检查电池管理器是否预充电。②从电池管理器的K05连接器后端引出。③检查线束端子 M3 3-25和车身之间的电压。如果没有，更换电池管理器并检查高压电源电路。预充信号电路如下图所示。

6.驱动电机控制器的故障代码

@2019

7. 电动汽车动力系统组成及原理

电动汽车动力系统主要是两部分，一部分是电机，一部分是电池。电机部分由电机、电机控制器（一般集合控制和驱动）、各种传感器、线束、冷却系统等；电池部分包括电池组、BMS(电池管理系统）、温度控制系统、充电系统等。能量回收通过电机的4相限运转实现。
1.电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆;其工作原理是：蓄电池——电流——电力调节器——电动机——动力传动系统——驱动汽车行驶;电动汽车的种类有：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车。2.就目前市场中的新能源车型将我们的评测体系分为三类：纯电动车型、插电式混合动力车型以及油电混合动力车型，具体至每一类车型都拥有各自不同的性能标准3.在众多的新能源车中，首先新能源车型最关心的可能是形势补贴政策和它的动力续航里程。

8. 电机驱动及控制系统是由哪三大部分组成

电动汽车驱动电机系统主要由整车控制器（VCU），电机控制器（MCU），驱动电机，机械传动装置和冷却系统等组成。

9. 电动车控制器的工作原理

电动车控制器的工作原理
控制器的型式 目前，电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近。
有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速，只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别。元器件和电路上的差异，构成了控制器性能上的不大相同。控制器从结构上分两种，把它称为分离式和整体式。
1、分离式所谓分离，是指控制器主体和显示部分分离。后者安装在车把上，控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内，不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短，车体外观显得简洁。
2、一体式控制部分与显示部分合为一体，装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中，盒子的面板上开有数量不等的小孔，孔径4~5mm，外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。
控制器的保护功能
保护功能是对控制器中换相功率管、电源免过放电，以及电动机在运行中，因某种故障或误操作而导致的可能引起的损伤等故障出现时，电路根据反馈信号采取的保护措施。

10. 纯电动汽车驱动电机控制器有哪些部分组成

主要由高压配电器、驱动电机控制器、驱动电机及相关的传感器组成