新能源汽车电动机控制技术
Ⅰ 新能源汽车电机控制器的功能
电动汽车电机控制器的作用,电机控制器是控制电机驱动整车行驶的控制单元,属于电动汽车核心零部件。电机控制器具有CAN通讯功能、过流保护、过载保护、欠压保护、过压保护、缺相保护、能量回馈、限功率、高压互锁、故障上报等功能。电机控制器技术目前比较成熟,它具有集成度高、功率密度高、寿命长、输出稳定等特点。
一、电动汽车电机控制器的作用——功能介绍
电机控制器具备IGBT结温估算、变载频和过调制技术,系统效率高、动力强、可靠性高,具有CAN唤醒和休眠功能,降低电机控制器静态功耗,避免蓄电池馈电。电机控制器具备制动回馈功能,当整车刹车制动时,电机控制器通过制动回馈将电能存在动力电池中,提高续航里程。放流坡功能是为了避免有坡道起步时,当制动踏板向油门踏板切换的过程中车辆后溜,当发现车辆后溜时,电机控制器进入防溜坡转态,控制器自动调整转矩输出客服车辆因重力引起的后溜。
电机控制器还具备定速巡航功能,在不踩油门踏板的情况下,电机控制器可输出力矩自动按照VCU设定车速,保持车辆以固定的速度行驶,以节省驾驶员体力,提高驾驶体验。怠速功能,实现汽车的蠕行功能,根据电机转速合理的输出扭矩,使得电机转速维持在一个较小的转速区间。防抖功能,可以根据客户的需求增加整车防抖功能,保证车辆的舒适性。主动放电功能,整车停止运行且电池与电机控制器断开以后,电机控制器器应具备将母线电容上电荷释放的功能,实木线电压降低至人体安全电压。UDS协议,UDS主要用于整车的生产制造及售后维修,基于UDS协议,通过诊断仪可以准确的判断故障原因,提高维修效率。
二、电动汽车电机控制器的作用——使用环境
电机控制器工作温度范围:-40~85℃,其中65℃以上就会进行限制功率输出。湿度要求,继承控制器在相对湿度不超过95%的情况下能正常工作,应在其表面温度低于露点的情况下,及电机控制器在表面产生冷凝也能安全工作,在海拔3000米以下可以正常工作,其中防尘防水等级IP67。
三、电动汽车电机控制器的作用——电机控制器常见参数
电机控制器输入电压有336V的平台,也有540VDC的电压平台。除了电压还有而定输出电流、峰值输出电流、峰值运行时间、变载频范围、控制器最高效率、最高输出频率、冷却液进水口温度等。
四、总结
电机控制器的稳定性决定了整车操稳性、动力性、可靠性、安全性,所以在控制器的选型设计时一定要考虑安装空间合理性、输出功率充足性、电流曲线合理性、制动能量回馈平滑性。
Ⅱ 新能源汽车如何驱动
从新能源电动汽车的名字我们就可以看出新能源电动汽车与传统的汽车不同这处在于新能源电动这五个字,也就说是新能源电动汽车的动力来源不是传统的柴油各汽油而是新型能源——电能。 新能源电动汽的组成可以分为:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成:①、电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。有别于老式的电网电车,新能源电动汽车电源主要是高能蓄电池,这样新能源电动汽车行车范围就不会局限于电车电网,也不用担心电网停电,这就使的新能源电动汽车行车的范围与传统汽车一样了。②. 驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。三相异步交流电动机相比其它的类型的电动机的优势:制造工艺相对简单成熟、制造成本相对低、输出功率大、稳定性好、维护成本较低。我所在的实习单位采用的是自家生产的三相异步交流电机。 ③. 电机控制器该装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制驱动电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。采用交流电动机及变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。 ④. 传动装置电动汽车传动装置的作用是将电动机的驱动转矩传给汽车的驱动轴,当采用电动轮驱动时,传动装置的多数部件常常可以忽略。因为电动机可以带负载启动,所以电动汽车上无需传统内燃机汽车的离合器。因为驱动电机的旋向可以通过电路控制实现变换,所以电动汽车无需内燃机汽车变速器中的倒档。当采用电动机无级调速控制时,电动汽车可以忽略传统汽车的变速器。在采用电动轮驱动时,电动汽车也可以省略传统内燃机汽车传动系统的差速器。⑤. 行驶装置行驶装置的作用是将电动机的驱动力矩通过车轮变成对地面的作用力,驱动车轮行走。它同其他汽车的构成是相同的,由车轮、轮胎和悬架等组成⑥. 转向装置专项装置是为实现汽车的转弯而设置的,由转向机、方向盘、转向机构和转向轮等组成。作用在方向盘上的控制力,通过转向机和转向机构使转向轮偏转一定的角度,实现汽车的转向。多数电动汽车为前轮转向,工业中用的电动叉车常常采用后轮转向。电动汽车的转向装置有机械转向、液压转向和液压助力转向等类型。⑦. 制动装置电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。⑧. 工作装置工作装置是工业用电动汽车为完成作业要求而专门设置的,如电动叉车的起升装置、门架、货叉等。货叉的起升和门架的倾斜通常由电动机驱动的液压系统完成。
Ⅲ 新能源汽车电机控制系统有哪些功能
电机控制器的作用就是控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置。
Ⅳ 新能源汽车,电机驱动和传统汽车的发动机驱动相比,具有哪些技术优势
电机驱动与发动机驱动相比,具有以下两的技术优势,一由于发动机能高效产生转距时的转速被限制在一个交点的范围内,因而需要通过庞大而复杂的变速机构来适应这一特性,而电机可以在相当宽广的转速范围内高效的产生转集。二电机实现转矩,快速响应指标要比发动机高出两个数量级
Ⅳ 新能源汽车电动机的性能指标有哪些
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有软的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,功率小、效率低,维护保养工作量大;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(bldcm)、开关磁阻电动机(srm)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。
电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。
早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现已很少采用。目前应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电力晶体管(入gto、mosfet、btr及igbt等)斩波调速装置所取代。从技术的发展来看,伴随着新型驱动电机的应用,电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用,将成为必然的趋势。
在驱动电动机的旋向变换控制中,直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向,实现电动机的旋向变换,这使得电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时,电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可,可使控制电路简化。此外,采用交流电动机及其变频调速控制技术,使电动汽车的制动能量回收控制更加方便,控制电路更加简单。
电动汽车的制动装置同其他汽车一样,是为汽车减速或停车而设置的,通常由制动器及其操纵装置组成。在
电动汽车上,一般还有电磁制动装置,它可以利用驱动电动机的控制电路实现电动机的发电运行,使减速制动时的能量转换成对蓄电池充电的电流,从而得到再生利用。目前国内电动汽车在大功率载客汽车,给提供空气制动设备有耐力naili滑片式空气压缩机,主要是压缩空气的制动方式。
Ⅵ 新能源汽车驱动系统协调的控制方法是什么
新能源汽车是我们生活中常见的汽车,那么新能源汽车驱动系统的控制方法是什么呢?大家请看我接下来详细地讲解。
一,新能源汽车驱动系统控制方法
燃料电池汽车使用清洁能源,可能成为新能源汽车的另一选择。与动力电池相比,燃料电池仍有缺点。目前,小型乘用车上布置的燃料电池输出功率约为100kW,动态响应缓慢,不能满足用户对性能的追求。另一方面,对于单电机布置的小型燃料电池乘用车,发动机的高效段与燃料电池的经济段重叠较少,无法有效利用整个系统的最高效率。图1为燃料电池极化曲线示意图。可以看出,燃料电池在大功率输出区域效率较低,在此区间内减少燃料电池的输出时间可以有效提高整车效率。
Ⅶ 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。
Ⅷ 电动汽车的典型控制系统主要有哪些
电机控制器的主要由如下几部分组成:
1、电子控制模块(ElectronicController)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。
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。
Ⅸ 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
Ⅹ 新能源车最重要的技术是什么
新能源汽车有四大关键技术,包括电池及管理技术、电机及其控制技术、整车控制技术、整车轻量化技术。
1、电池及其管理技术
新能源汽车的成败关键仍然是电池。动力电池是电动汽车的动力源,电池选择将直接关系到整车的性能。电动汽车动力电池的主要性能指标是能量密度、功率密度和循环寿命等。
2、电机及其控制技术
电机是电动汽车动力的发起点。要求:(1)电机要频繁的启动/停止、加速/减速;(2)低速或爬坡时要求高转矩;(3)高速行驶时要求低转矩,并且变速范围大以及交款的转速范围和转矩范围内都要有较高效率:;(4)工作可靠性高;(5)稳态精度高;(6)动态性能好且工作环境要求不苛刻。
电力驱动系统的主要功能是把蓄电池储存的电能转换为汽车行驶的动能,要使得电动汽车拥有良好使用性能,必须开发出合理的控制系统,使电机具备较高转速及较大的调速范围,足够大的启动转矩,以及体积小、质量轻、效率高,动态制动强和能量回馈的能力。
电动汽车的电动机有多种控制模式。传统的线性控制,如PID,不能满足高性能电机驱动的苛刻要求。传统的变频变压(VVVF)控制技术,不能使电机满足所要求的驱动性能。异步电机多采用矢量控制(FOC),是较好的控制方法。