《新能源汽車結構與原理》項目三驅動電機系統03項目三驅動電機系統

驅動電機系統任務一驅動電機系統概述任務二驅動電機結構與原理任務四驅動電機冷卻系統任務三電機控制器結構與功能任務三電機控制器結構與功能學習目標

1.掌握電機控制器功用；2.能正確描述電機控制器的結構組成；3.了解電機控制器的工作原理。一、電機控制器（MCU）功用

電機控制器（MCU）是電機系統的控制中心，將輸入的直流高壓電逆變成頻率可調的三相交流電，供給配套驅動電機使用；同時，對所有的輸入信號進行處理，控制驅動電機運行狀態，并將驅動電機運行狀態發送給整車控制器（VCU）。電機控制器（MCU）內含功能診斷電路，當診斷出異常時，它將會激活一個錯誤代碼，發送給VCU。電機控制器（MCU）及安裝位置如圖所示。任務三電機控制器結構與功能一、電機控制器（MCU）功用

1．電機狀態檢測工作過程中，使用以下傳感器完成對驅動電機運行狀態信息采集。（1）電流傳感器用以檢測電機工作的實際電流（包括母線電流、三相交流電流）。（2）電壓傳感器用以檢測供給電機控制器工作的實際電壓（包括動力電池電壓、12V蓄電池電壓）（3）溫度傳感器用以檢測電機控制系統的工作溫度，包括IGBT模塊溫度、電機控制器板載溫度、電機定子繞組的溫度。（4）旋變傳感器用以檢測電機轉子位置和轉速，是一種輸出電壓隨轉子轉角變化的信號元件，當勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出繞組的電壓幅值與轉子轉角成正余弦函數關系。由控制器編碼后可以獲知電機轉速。傳感器線圈固定在殼體上，信號齒圈固定在轉子上。任務三電機控制器結構與功能一、電機控制器（MCU）功用

2．診斷功能電機控制器(MCU)通過采集電流、電壓、溫度、絕緣及其他參數判斷電機和電機控制器是否工作在安全范圍內，如果超出這個范圍，將對電機和電機控制器(MCU)采取保護措施并產生故障代碼發送至整車控制器(VCU)。3．通信功能電機控制器的通信功能包括與整車控制器的通信、與其他器件的通信電機控制器通信功能如圖所示在電機系統運行期間電機控制器需將電機系統的運行狀態實時的發送給整車控制器。任務三電機控制器結構與功能一、電機控制器（MCU）功用

4．制動能量回饋整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度、車輛行駛狀態信息以及動力電池的狀態信息(如SOC值)來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋。在能量回饋過程中，電機控制器（MCU）將發電機輸出的三相交流電流進行整流、濾波、升壓，將能量回收到動力電池。5．防溜車功能控制純電動汽車在坡上起步時，駕駛員從松開制動踏板到踩油門踏板過程中，會出現整車向后溜車的現象。在坡上行駛過程中，如果駕駛員踩油門踏板的深度不夠，整車會出現車速逐漸降到0然后向后溜車現象。任務三電機控制器結構與功能二、電機控制器（MCU）結構與接口

主要由接口電路、控制主板、IGBT模塊（驅動）、超級電容、放電電阻、電流感應器、殼體水道等組成。驅動電機系統狀態和故障信息會通過整車CAN網絡上傳給整車控制器（VCU)，傳輸通道是兩根信號線束，分別是電機到控制器的19PIN插件和控制器到VCU的35PIN插件。驅動電機系統狀態和故障信息會通過整車CAN網絡上傳給整車控制器（VCU)，傳輸通道是兩根信號線束，分別是電機到控制器的19PIN插件和控制器到VCU的35PIN插件。任務三電機控制器結構與功能三、電機控制器控制原理

整車控制器根據車輛運行的不同情況：包括車速、檔位、電池SOC值，決定電機輸出扭矩/功率。當電機控制器從整車控制器處得到扭矩輸出命令時，將動力電池提供的直流電轉化成三相正弦交流電，驅動電機輸出扭矩，通過機械傳輸來驅動車輛。驅動電機系統工作模式主要分為驅動電機系統驅動模式和驅動電機系統發電模式兩種。任務三電機控制器結構與功能三、電機控制器控制原理

1.驅動電機系統驅動模式驅動電機系統驅動模式驅動時動力電池提供直流電，經高壓分配器到電機控制器，電機控制器中的逆變器將直流電轉換為電壓頻率可調的三相交流電，供給驅動電機，驅動電機將電能變為動能驅動車輪運行。其控制過程如圖所示。任務三電機控制器結構與功能三、電機控制器控制原理

2.驅動電機系統發電模式驅動電機系統發電模式再生制動（能量回饋）時電機做發電機運行把動能變成電能產生三相交流電，逆變器將三相交流電變為直流電，