纯电动汽车电机控制器设计

⑴ 新能源汽车控制原理过程怎样的

在驾驶新能源汽车的时候，我们所使用的动力并不是来自汽油燃烧产生的动力，而是由燃料电池与蓄电池混合动力一起驱动汽车行驶的。这也是新能源汽车比传统的燃油汽车节能环保的地方。

最常用的控制策略有三个，分别是On/Off控制策略、功率跟随控制策略、顺势优化最佳能耗控制策略等，这都是最常见的是那样控制策略，

⑵ 电动车控制器的工作原理是什么

电动车控制器是通过改变占空比来实现加速功能。
控制器根据车型分不同的功率(也就是控制器外观大小),不同的电压;控制器主要是接受用户的操控指令的。
电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就像是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。电动车就目前来看主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等，电动车控制器也因为不同的车型而有不同。
电动车控制器内部有管理芯片，写有软件程序，根据不同的客户体验，很方便随时调整，启动力度，启动速度，电子刹车，智能延时，定时休眠，故障修复，效率匹配，降噪调节可以延展的功能会越来越多，使得电动车设计用户体验更趋人性化。
电动车控制器原理其实主要为电流控制电路，负责驱动电机转动，并能随时进行调控。
主电源48V进去分成两部分电路分别为16V和5V
16V至MOS管开关电路
5V至MCU
由MCU产生PWM信号给6路开关电路即驱动电机工作
MCU的其它I/O端口分别设计有电池欠压检测
MOS管保护
高/低电平刹车
ABS刹车
手把输入
霍尔信号等等

⑶ 新能源汽车电机及电机控制器,产生的电磁干拢在哪个频段

电动汽车电机控制器就是通过逆变桥调制输出正弦波来驱动电机工作，是电动汽车控制策略的重要一环。

目前，电机控制器日趋集成化，集成形式包括：单主驱动控制器、三合一控制器（集成：EHPS控制器+ACM控制器+DC/DC）、五合一控制器（集成：EHPS控制器+ACM控制器+DC/DC+PDU+双源EPS控制器）、乘用车控制器（集成：主驱+DC/DC）。

对于更加复杂的工况还要对电机控制器进行更进一步的仿真分析（如：额定、过载典型工况仿真、堵转特殊工况仿真、周期性负载、非线性负载确定控制器最大的能力）以便使设计出的电机控制器满足高精度要求。

⑷ 纯电动汽车有哪些控制器

纯电动汽车一般有电机控制器，车载充电机，DCDC，高压配电盒这几大控制器。

⑸ 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。

⑹ 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。

⑺ 纯电动汽车内部电动机应该怎样选择

纯电动汽车内部电动机应该怎样选择？
电动机类型选择
选择纯电动汽车驱动电动机类型的关键是电动机的机械特性。三相异步感应电动机、永磁无刷直流电动机、永磁磁阻电动机和开关磁阻电动机的机械特性都可以用T一九和P一九曲线来表示，并可作为选择电动机的参考或依据。在设计与选择电动汽车的驱动电动机时，可以向电动机生产厂家提出所需要的各种性台邑参数，作为电动机设计的依据。实际上，大多数情况下是电动汽车制造商根据电动机生产厂家提供的技术性能参数选择现成的电动机。可供电动汽车选用电动机的种类繁多，功率覆盖面很广。电动汽车对于驱动电动机的调速范围、可靠性、能够在恶劣环境条件下工作的1；能力等方面有比较高的要求。

目前电动汽车很大一部分是采用感应电动机作为驱动电动机。感应电动机效率高(90%以上)，功率较大（接近lkW7kg），功率因数变化大，转子为鼠笼型结构，适合于高速运转。另外，感应电动机的可靠性高，便于维修，价格便宜。随着功率电子器件和功率变换器的快速发展，感应电动机的控制器采用了矢量控制方法控制的变频器或逆变器，使感应电动机具有更好的可控性和宽广的调速范围。目前已经能够在市场买到不同生产厂家生产的不同规格的效率高、技术性能可靠的感虚电动机及变频器或逆变器，可以直接为电动汽车所采用。新型感应电动机的直接转矩控制系统，具有控制简单、动态响应快、调速范围宽等特点。感应电动机的价格比较便宜，但控制系统很复杂，价格也较高。永磁电动机的应用越来越广泛。永磁电动机具有效率高（达到9 7%）、质量功率较大（超过lkW/kg）的特点。

永磁电动机的转子没有励磁绕组，可以高速运转，可靠性好，体积小、质量轻，便于维修。采用矢量控制的变频调速系统，使永磁电动机具有宽广的调速范围。永磁电动机的控制系统要比感应电动机的控制系统简单和便宜。永磁电动机的永磁材料强度较差，大功率的永磁电动机所需要的永磁材料需要特别加固，因此，永磁电动机的功率一般较小。有些永磁材料在高温作用下，会发生磁性衰退现象，电动机需要采取水冷却方式来控制温度在1 5 0℃以下。目前永磁材料的价格较高，因此永磁电动机及其控制系统的成本较高。

开关磁阻电动机是一种新型电动机，在电动机的转子上，没有滑环、绕组等转子导体和永久磁铁等装置。它的结构比其他任何一种电动机都要简单，效率可以达到85%～93%，转速可以达到15000r7mino其转矩一转速特性好，在较宽的转速范围内，转矩、速度可灵潘地控制，并有高的启动转矩和低的启动功率的机械特性；转子上没有励磁绕组和永磁体，结构简单坚固、可靠性好，质量轻，便于维修，成本较低。开关磁阻电动机的控制系统包括微处理器、位置检测器和电流检测器等电子器件，控制系统较复杂，调节性能和控制精度要求高。工作时转矩脉动大，噪声也较大，体积比同样功率的感应电动机要大一些。目前，正在开发水冷却开关磁阻电动机及其控制器和永磁开关磁阻电动机，其性能将进一步提高。随着现代制造技术、现代电子技术、控制理论、计算机和电子元器件的发展，电动机的控制系统正不断向自动化、集成化和小型化的方向发展。这将促进各种电动机及其控制系统不断地改进和完善，为电动汽车驱动系统提供更加宽广的选择范围。

其他类型的特种电动机也可以作为电动汽车的驱动电动机，包括同步磁阻电动机、永磁阶跃电动机、横向磁通量电动机等特种电动机。但这些特种电动机需要特殊的驱动系统，且难与现有的各种电动机的驱动系统和传动系统协调工作，其生产技术和制造工艺也较复杂。但随着技术的进步和发展，电动汽车所需要的性能更好、效率更高、体积更小、质量更轻的新型电动机和驱动系统必然会研制和开发出来。

尽管电动机的最大转矩是额定转矩的几倍，但在输出转矩增加的同时，转子电流也大大地增加，需要动力电池组在很短时间内大电流地放电。特别是在“堵转’’启动时，若时间过长会使电动机烧毁。为了保护电动机和动力电池组，并且符合电动汽车行驶速度和驱动力的要求，在驱动系统中，一般要装置减速器或变速器。
额定电压选择
在相同的输出功率条件下，动力电池组的电压高时，电流较低；相反，动力电池组的电压低时，电流较高。高电压、小电流系统的导线、接头、开关等电器元件可以细小一些，连接起来方便，但要求有更安全的防护措施，而且管理系统更复杂。低电压、大电流系统的导线、接头、开关等电器元件都比较大，连接要求也高，而且管埋系统相对较简单。电动机电压的选择主要依据车辆总体参数的要求来设计，车辆的自重、电池等相关参数确定后，才能确定电动机的电压、转速等参数。即当车辆的自重确定后，电池的个数就确定了，电动机的电压等级也随之确定。但总体要求是，尽可能提高电压等级，这样就可以使电动机在满足驱动要求的情况下，使电动机的功率小一点，电动机的电流也小一点，这样，电池的容量选择、安装空间、安装方式等就比较容易处理。
额定转速选择
根据电动汽车的速度、动力性能的要求，需要选择不同转速的驱动电动机。
1．低速电动机
低速电动机的转速为3000～6000r/min，扩大恒功率区的低速电动机额定转矩高、转子电流大、电动机的尺寸和重量较大。且相应的转换器、控制器的尺寸也较大，各种电器内在的损耗较大，但减速器的速比较小。一般低速电动机的转动惯量大、启动慢，停止也慢，用于电动汽车不太适宜。
2．中速电动机
中速电动机的转速为6000～lOOOOr7min，它的各种参数介于低速电动机与高速电动机之间。通常电动汽车多采用中速电动机作为驱动电动机。
3．高速电动机
高速电动机的转速为lOOOOr/min，扩大的恒功率区宽，尺寸和质量较小，相应的转换器、控制器的尺寸也较小，各种电器内在的损耗较小。而其减速器的速比要大大增加，通常需要采用行星齿轮传动机构。高速电动机的使用，主要受电磁材料的性能、高速轴承的承载能力的限制。一般高速电动机的转动惯量小，启动快，停止也快，电动汽车上常采用高速电动机作为驱动电动机。

⑻ 纯电动汽车动力布置有哪些形式

电动汽车的结构布置各式各样，比较灵活，概括起来分为纯电动汽车电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案，将内燃机换成电动机及其相关器件，用一台电动机驱动左右两侧的车轮。

电动轮驱动形式的机械传动装置的体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小，效率显著提高，代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。

纯电动汽车采用电动机中央驱动形式，直接借用了内燃机汽车的驱动方案，由发动机前置前驱发展而来，由电动机、离合器、变速箱和差速器组成。用电驱动装置替代了内燃机，通过离合器将电动机动力与驱动轮进行连接或动力切断，变速箱提供不同的传动比以变更转速—功率曲线匹配的需要，差速器实现转弯时两车轮不同车速的行驶。

纯电动汽车采用双电动机电动轮驱动方式，机械差速器被两个牵引电动机所代替，两个电动机分别驱动各自车轮，转弯时通过电子差速控制以不同车速行驶，省掉了机械变速器。

纯电动汽车所独有的以蓄电池作能量源的一种结构，蓄电池可以布置在上的四周，也可以集中布置在车的尾部或者布置在底盘下面。所选用的蓄电池应该能提供足够高的比能量和比功率，并且在车辆制动时能回收再生制动能量。具有高比能量和高比功率的动力电池对纯电动汽车的加速性和爬坡能力。

为了解决一种蓄电池不能同时满足对比能量和比功率的要求这个问题，可以在纯电动汽车同时采用两种不同的蓄电池，其中一种能提供高比能量，另外一种提供高比功率。两种电池作混合能量源的基本结构，这两种结构不仅分开了对比能量和比功率的要求，而且在汽车下坡或制动时可利用蓄电池回收能量。

燃料电池所需的氢气不仅能以压缩氢气、液态氢或金属氢化物的形式储存，还可以由常温的液态燃料如甲醇或汽油随车产生。一个带小型重整器的纯电动汽车的结构，燃料电池所需的氢气由重整随车产生。

⑼ 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

⑽ 电动汽车驱动电机控制器

驱动电机控制器一般为电压型逆变器。将直流电转化成交流电实现正反转。