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电动汽车电机及控制器技术条件

发布时间: 2023-01-05 03:07:19

新能源汽车驱动电机的技术参数有哪些

1.新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显:以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。
2.传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内,这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因;而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩,在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置,操纵方便容易,噪音低。
3.与混合动力汽车相比,纯电动车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件(电池、电机、电控)之一,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。
4.电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶,选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素,因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。
5.驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标,它是电动汽车的重要部件。电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分。电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成

Ⅱ 新能源汽车电机控制器的功能是什么

电机控制器是连接电机与电池的神经中枢,用来调校整车各项性能,足够智能的电控不仅能保障车辆的基本安全及精准操控,还能让电池和电机发挥出充足的实力。

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: 问答叫兽) 蔚来ES8 蔚来ES6 问界M5 蔚来EC6 小鹏汽车P7 传祺GS8 @2019

Ⅲ GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其控制器试验方法 GB/T 18488.1-2001 电动汽车用电机及其控制器技术条

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Ⅳ 新能源汽车电机控制器的作用是什么

【太平洋汽车网】电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令,将动力蓄电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能,来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态,或者将帮助电动车辆刹车,并将部分刹车能量存储到动力蓄电池中。

从定义上来讲,依据GB/T18488.1-2015《电动汽车用驱动电机系统第1部分:技术条件》,电机控制器:控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置,由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。

从功能上来讲,新能源电动汽车控制器将新能源电动汽车动力电池的直流电转换成驱动电机的交流电,通过通讯系统与整车控制器进行通讯,控制车辆所需的速度和动力。

从外往内分析,第一步:从外观看,电机控制器就是一个铝盒子,一个低压连接器,一个两个孔组成的高压母线连接器,一个三个孔组成的与电机相连的三相连接器(多合一连接器没有三相连接器),一个或者多个透气阀和两个水道进出水口。铝盒子上面,一般设计有两个盖板,其中一个大盖板,一个接线盖板,大盖板可以将控制器完全打开,接线盖板,是接控制器母线连接器和三相连接器时使用。以奥迪e-tron三合一动力总成为例:1为低压连接器,2为高压母线连接器接口,3为防水透气阀。

低压连接器:包括电机控制器的低压电源和低压信号:低压电源,乘用车以12V为常用,商用车以24V为常用,与车辆小蓄电池相连;CAN信号,包括整车CAN与内部CAN网络,一般有两路或更多;旋变信号:与电机的旋转变压器相连接,负责检测电机的转速,旋转变压器装在电机端;部分DI和DO,根据不同的客户需求进行预留。

高压母线连接器:与动力电池相连。

防水透气阀:防止控制器内形成水汽和结露等。

内部主要包括:三相铜排、母线铜排,铜排支撑架,三相和母线接线支架,EMC滤波板,母线电容,控制板,驱动板,转接板,IGBT,电流传感器,EMC磁环和放电电阻等。

三相铜排、母线铜排,铜排支撑架,三相和母线接线支架,EMC磁环和EMC滤波板;现在更多的将三相铜排、母线铜排,铜排支撑架,三相和母线接线支架,EMC磁环和EMC滤波板组成一个模组,有利于自动化生产,即使不用自动化生产线也能提高工人的装配进度。

母线电容,控制板,驱动板,转接板,IGBT和放电电阻;有些电机控制器会将控制板、驱动板、转接板和放电电阻做在一起,或者将转接板与控制板做成一个板,如特斯拉Model3整个电控只有一块板。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

Ⅳ 纯电动汽车的关键技术要求和特点

纯电动汽车的关键技术包括车身技术、底盘技术、电池技术、电机技术和控制器技术。
其主要特点是:1、省钱;2、噪音小;3、节能环保;4、加速快;5、结构简单,维护方便;6、易保养。
以上就是我的回答,希望对你有所帮助!

Ⅵ 新能源电动汽车用电机及其控制器技术条件

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

Ⅶ 新能源汽车对电机的要求有哪些

【太平洋汽车网】新能源汽车对电机的要求具有电动、发电两项功能,按类型可选用直流、交流、永磁无刷或开关磁阻等几种电动机。新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。

新能源汽车驱动电机在需要充分满足汽车运行功能的同时,还应满足行驶的舒适性、环境适应性等性能以及对车辆一次充电续驶里程的要求。新能源汽车驱动电机具有比普通工业电机更为严格的技术规范和标准要求,其主要性能要求如下。

1.体积小、质量轻为了充分利用有限的车载空间,减小车辆质量,降低运行中的能量消耗,应尽量减小驱动电机的体积和质量。电机可以采用铝合金外壳,各种控制装置和冷却系统等也要求尽可能轻量化和小型化。

2.全速段高效运行一次充电续驶里程长,特别是在车辆频繁起停或变速运行的情况下,驱动电机应具有较高的效率。

3.低速大转矩及宽范围的恒功率特性即使没有变速器,驱动电机本身应能满足所需的转矩特性,以获得在起动、加速、行驶、减速、制动等各种运行工况下的功率和转矩要求。驱动电机应具有自动调速功能,可以减轻驾驶员的操纵强度,提高驾驶的舒适度,并且能够达到与传统内燃机汽车同样的控制响应。

4.高可靠性在任何运行工况下都应具有高可靠性,以确保车辆的行驶安全。

5.高电压在允许的范围内尽可能采用高电压,可以减小电机的尺寸和控制器、导线等设备的尺寸,特别是可以降低逆变器的成本。

6.安全性能动力电池组、驱动电机等强电部件的工作电压能达到300V以上,对电气系统的安全性和控制系统的安全性提出了更高的要求,新能源汽车驱动电机必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。

7.高转速与低转速电机相比,高转速电机的体积和质量较小,有利于降低整车装备的质量。

8.使用寿命长为降低新能源汽车的使用成本,驱动电机的使用寿命应和车辆保持一致,真正实现节能环保的目标。

同时,驱动电机还要求具有耐温和耐潮性能好、运行噪声低、结构简单、成本低、适合批量生产、使用维护方便。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

Ⅷ 电动汽车用电机及其控制器(GB/T18488.1-2006&GB/T18488.2-2006)

本标准由中华人民共和国质量监督检验检疫总局发布;本标准由全国汽车标准化技术委员会管辖。本标准由中国科学院电气工程研究所、北京理工大学、株洲电力机车研究所起草。本部分规定了电动汽车驱动电机及其控制器的工作制度、定额、环境条件、技术要求、检验和试验项目、型式试验等要求。本部分适用于电动汽车的驱动电机及其控制器。本部分未规定的电机相关事宜应符合GB755-2000的要求。如果有特殊要求,用户和制造商可以在特殊技术协议中指定。本部分未规定的与驱动控制器有关的事项应符合GB/T3959.1-1993的规定。如果有特殊要求,用户和制造商可以在特殊技术协议中指定。电动汽车用电动机及其控制器第1部分:技术规范汽车用电动机及其控制器第2部分:检验方法

Ⅸ 新能源汽车整车控制器作用是什么

【太平洋汽车网】新能源汽车整车控制器负责汽车的正常行驶、制动能量回馈、整车发动机及动力电池的能量管理、网络管理、故障诊断及处理、车辆状态监控等,从而保证整车在较好的动力性、较高经济性及可靠性状态下正常稳定的工作。可以说整车控制器性能的优劣直接决定了新能源汽车整车性能的好坏,起到了中流砥柱的作用。

一、电机控制器的概述根据GB/T18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义,电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、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。

电机、驱动器和电机控制器作为电动汽车的主要部件,在电动汽车整车系统中起着非常重要的作用,其相关领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。

二、电机控制器的原理电机控制器作为整个制动系统的控制中心,它由逆变器和控制器两部分组成。逆变器接收电池输送过来的直流电电能,逆变成三相交流电给汽车电机提供电源。控制器接受电机转速等信号反馈到仪表,当发生制动或者加速行为时,控制器控制变频器频率的升降,从而达到加速或者减速的目的。

三、电机控制器的分类:

1、直流电机驱动系统电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式,

2、交流感应电机驱动系统电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频调速方式实现电机调速,采用矢量控制或直接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应。

3、交流永磁电机驱动系统包括正弦波永磁同步电机驱动系统和梯形波无刷直流电机驱动系统,其中正弦波永磁同步电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频调速方式实现电机调速;梯形波无刷直流电机控制通常采用“弱磁调速”方式实现电机的控制。由于正弦波永磁同步电机驱动系统低速转矩脉动小且高速恒功率区调速更稳定,

4、开关磁阻电机驱动系统开关磁阻电机驱动系统的电机控制一般采用模糊滑模控制方法。

(图/文/摄:太平洋汽车网问答叫兽)

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