新能源汽車電動機控制系統

A. 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。

B. 新能源三電系統

新能源汽車三電系統有：電驅動，電池，電控。目前，新能源汽車所使用的控制系統大多是在傳統汽車控制器基礎上，再進行一些適應性的更改，形成適應於新能源汽車工作的控制軟體。

新能源汽車三電系統有哪些

國內在電機、電控領域的自主化程度仍遠落後於電池，部分電機電控核心組件如IGBT 晶元等仍不具備完全自主生產能力，具備系統完整知識產權的整車企業和零部件企業仍是少數。隨著國內電機電控系統產業鏈的逐步完善，電機電控系統的國產化率逐步提高，電機電控市場具有的增速有望超過新能源汽車整車市場的增速。

電驅由三部分構成：傳動機構、電機、逆變器。
目前國內外電動車的傳動機構都是單機減速，即沒有離合、沒有變速。未來各電動車企業將會在傳動機構上增加復雜性，同時降低對電機、電機變阻器的需求，即提高性能，降低成本。
電機由三部分組成：定子、轉子、殼體，電機技術的關鍵點在定子、轉子。
轉子即新能源汽車的主驅動電機，它承擔了與新能源汽車運動相關的所有功能。新能源汽車的電機有正轉和反轉，正轉即為向前行駛，反轉即為倒車。新能源汽車在正轉加速行駛過程中，電機為負扭矩，扭矩的精確意味著新能源汽車加速速度的快慢。

C. 新能源汽車電機控制器的功能是什麼

第一，控制電機正反轉、啟動停止、轉速。
第二，將動力電池包高壓直流電逆變成三相交流電供電機使用。

D. 電動汽車的典型控制系統主要有哪些

電機控制器的主要由如下幾部分組成：

1、電子控制模塊（ElectronicController）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。

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。

E. 新能源汽車「三電」指什麼

電動汽車傳統三電是指電池，電機，電機控制器隨著新能源汽車的發展，整車的功能系統將逐漸走向集成化，模塊化發展，逐漸衍生出新的電動汽車三電，即電池系統，動力總成和高壓電控系統。希望對您有用。

F. 新能源汽車，電機驅動和傳統汽車的發動機驅動相比，具有哪些技術優勢

電機驅動與發動機驅動相比，具有以下兩的技術優勢，一由於發動機能高效產生轉距時的轉速被限制在一個交點的范圍內，因而需要通過龐大而復雜的變速機構來適應這一特性，而電機可以在相當寬廣的轉速范圍內高效的產生轉集。二電機實現轉矩，快速響應指標要比發動機高出兩個數量級

G. 新能源汽車三電系統是指哪些

新能源汽車三電系統有：電驅動，電池，電控。目前，新能源汽車所使用的控制系統大多是在傳統汽車控制器基礎上，再進行一些適應性的更改，形成適應於新能源汽車工作的控制軟體。
國內在電機、電控領域的自主化程度仍遠落後於電池，部分電機電控核心組件如IGBT 晶元等仍不具備完全自主生產能力，具備系統完整知識產權的整車企業和零部件企業仍是少數。隨著國內電機電控系統產業鏈的逐步完善，電機電控系統的國產化率逐步提高，電機電控市場具有的增速有望超過新能源汽車整車市場的增速。

電驅由三部分構成：傳動機構、電機、逆變器。
目前國內外電動車的傳動機構都是單機減速，即沒有離合、沒有變速。未來各電動車企業將會在傳動機構上增加復雜性，同時降低對電機、電機變阻器的需求，即提高性能，降低成本。
電機由三部分組成：定子、轉子、殼體，電機技術的關鍵點在定子、轉子。
希望能幫到你！

H. 新能源汽車電機控制器的功能

電動汽車電機控制器的作用，電機控制器是控制電機驅動整車行駛的控制單元，屬於電動汽車核心零部件。電機控制器具有CAN通訊功能、過流保護、過載保護、欠壓保護、過壓保護、缺相保護、能量回饋、限功率、高壓互鎖、故障上報等功能。電機控制器技術目前比較成熟，它具有集成度高、功率密度高、壽命長、輸出穩定等特點。

一、電動汽車電機控制器的作用——功能介紹
電機控制器具備IGBT結溫估算、變載頻和過調制技術，系統效率高、動力強、可靠性高，具有CAN喚醒和休眠功能，降低電機控制器靜態功耗，避免蓄電池饋電。電機控制器具備制動回饋功能，當整車剎車制動時，電機控制器通過制動回饋將電能存在動力電池中，提高續航里程。放流坡功能是為了避免有坡道起步時，當制動踏板向油門踏板切換的過程中車輛後溜，當發現車輛後溜時，電機控制器進入防溜坡轉態，控制器自動調整轉矩輸出客服車輛因重力引起的後溜。
電機控制器還具備定速巡航功能，在不踩油門踏板的情況下，電機控制器可輸出力矩自動按照VCU設定車速，保持車輛以固定的速度行駛，以節省駕駛員體力，提高駕駛體驗。怠速功能，實現汽車的蠕行功能，根據電機轉速合理的輸出扭矩，使得電機轉速維持在一個較小的轉速區間。防抖功能，可以根據客戶的需求增加整車防抖功能，保證車輛的舒適性。主動放電功能，整車停止運行且電池與電機控制器斷開以後，電機控制器器應具備將母線電容上電荷釋放的功能，實木線電壓降低至人體安全電壓。UDS協議，UDS主要用於整車的生產製造及售後維修，基於UDS協議，通過診斷儀可以准確的判斷故障原因，提高維修效率。
二、電動汽車電機控制器的作用——使用環境
電機控制器工作溫度范圍：-40~85℃，其中65℃以上就會進行限制功率輸出。濕度要求，繼承控制器在相對濕度不超過95%的情況下能正常工作，應在其表面溫度低於露點的情況下，及電機控制器在表面產生冷凝也能安全工作，在海拔3000米以下可以正常工作，其中防塵防水等級IP67。
三、電動汽車電機控制器的作用——電機控制器常見參數
電機控制器輸入電壓有336V的平台，也有540VDC的電壓平台。除了電壓還有而定輸出電流、峰值輸出電流、峰值運行時間、變載頻范圍、控制器最高效率、最高輸出頻率、冷卻液進水口溫度等。
四、總結
電機控制器的穩定性決定了整車操穩性、動力性、可靠性、安全性，所以在控制器的選型設計時一定要考慮安裝空間合理性、輸出功率充足性、電流曲線合理性、制動能量回饋平滑性。

I. 新能源汽車開關磁阻驅動電機系統和三相非同步驅動電機系統有什麼特點

一、開關磁阻驅動電機系統

新能源汽車開關磁阻驅動電機系統主要包括四項成果：專用開關磁阻電機、控制器、功率轉換器和轉子位置感測器。所述控制器具有控制電路結構和功率轉換器結構，所述轉子位置感測器安裝在電機的一側。新能源汽車開關磁阻驅動電機系統的對應結構比較接近，適合新能源汽車的高速驅動。同時，開關磁阻驅動電機系統的相關驅動電路比較簡單，性能好，對應成本低，對應控制輕便。因此，新能源汽車相關的開關磁阻驅動電機系統更適合新能源汽車在不同路況下的行駛，具有一定的潛力。