《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》課件 項(xiàng)目三 任務(wù)三 電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能

《新能源汽車結(jié)構(gòu)與原理》項(xiàng)目三驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)03項(xiàng)目三驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)任務(wù)一驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)概述任務(wù)二驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)與原理任務(wù)四驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能學(xué)習(xí)目標(biāo)

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

電機(jī)控制器（MCU）是電機(jī)系統(tǒng)的控制中心，將輸入的直流高壓電逆變成頻率可調(diào)的三相交流電，供給配套驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用；同時(shí)，對(duì)所有的輸入信號(hào)進(jìn)行處理，控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，并將驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)發(fā)送給整車控制器（VCU）。電機(jī)控制器（MCU）內(nèi)含功能診斷電路，當(dāng)診斷出異常時(shí)，它將會(huì)激活一個(gè)錯(cuò)誤代碼，發(fā)送給VCU。電機(jī)控制器（MCU）及安裝位置如圖所示。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能一、電機(jī)控制器（MCU）功用

1．電機(jī)狀態(tài)檢測(cè)工作過程中，使用以下傳感器完成對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)信息采集。（1）電流傳感器用以檢測(cè)電機(jī)工作的實(shí)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(cè)供給電機(jī)控制器工作的實(shí)際電壓（包括動(dòng)力電池電壓、12V蓄電池電壓）（3）溫度傳感器用以檢測(cè)電機(jī)控制系統(tǒng)的工作溫度，包括IGBT模塊溫度、電機(jī)控制器板載溫度、電機(jī)定子繞組的溫度。（4）旋變傳感器用以檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)速，是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的信號(hào)元件，當(dāng)勵(lì)磁繞組以一定頻率的交流電壓勵(lì)磁時(shí)，輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正余弦函數(shù)關(guān)系。由控制器編碼后可以獲知電機(jī)轉(zhuǎn)速。傳感器線圈固定在殼體上，信號(hào)齒圈固定在轉(zhuǎn)子上。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能一、電機(jī)控制器（MCU）功用

2．診斷功能電機(jī)控制器(MCU)通過采集電流、電壓、溫度、絕緣及其他參數(shù)判斷電機(jī)和電機(jī)控制器是否工作在安全范圍內(nèi)，如果超出這個(gè)范圍，將對(duì)電機(jī)和電機(jī)控制器(MCU)采取保護(hù)措施并產(chǎn)生故障代碼發(fā)送至整車控制器(VCU)。3．通信功能電機(jī)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(jī)控制器通信功能如圖所示在電機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行期間電機(jī)控制器需將電機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)的發(fā)送給整車控制器。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能一、電機(jī)控制器（MCU）功用

4．制動(dòng)能量回饋整車控制器根據(jù)加速踏板和制動(dòng)踏板的開度、車輛行駛狀態(tài)信息以及動(dòng)力電池的狀態(tài)信息(如SOC值)來判斷某一時(shí)刻能否進(jìn)行制動(dòng)能量回饋。在能量回饋過程中，電機(jī)控制器（MCU）將發(fā)電機(jī)輸出的三相交流電流進(jìn)行整流、濾波、升壓，將能量回收到動(dòng)力電池。5．防溜車功能控制純電動(dòng)汽車在坡上起步時(shí)，駕駛員從松開制動(dòng)踏板到踩油門踏板過程中，會(huì)出現(xiàn)整車向后溜車的現(xiàn)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(huì)出現(xiàn)車速逐漸降到0然后向后溜車現(xiàn)象。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能二、電機(jī)控制器（MCU）結(jié)構(gòu)與接口

主要由接口電路、控制主板、IGBT模塊（驅(qū)動(dòng)）、超級(jí)電容、放電電阻、電流感應(yīng)器、殼體水道等組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)和故障信息會(huì)通過整車CAN網(wǎng)絡(luò)上傳給整車控制器（VCU)，傳輸通道是兩根信號(hào)線束，分別是電機(jī)到控制器的19PIN插件和控制器到VCU的35PIN插件。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)狀態(tài)和故障信息會(huì)通過整車CAN網(wǎng)絡(luò)上傳給整車控制器（VCU)，傳輸通道是兩根信號(hào)線束，分別是電機(jī)到控制器的19PIN插件和控制器到VCU的35PIN插件。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能三、電機(jī)控制器控制原理

整車控制器根據(jù)車輛運(yùn)行的不同情況：包括車速、檔位、電池SOC值，決定電機(jī)輸出扭矩/功率。當(dāng)電機(jī)控制器從整車控制器處得到扭矩輸出命令時(shí)，將動(dòng)力電池提供的直流電轉(zhuǎn)化成三相正弦交流電，驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出扭矩，通過機(jī)械傳輸來驅(qū)動(dòng)車輛。驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)工作模式主要分為驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式和驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電模式兩種。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能三、電機(jī)控制器控制原理

1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)模式驅(qū)動(dòng)時(shí)動(dòng)力電池提供直流電，經(jīng)高壓分配器到電機(jī)控制器，電機(jī)控制器中的逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為電壓頻率可調(diào)的三相交流電，供給驅(qū)動(dòng)電機(jī)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)將電能變?yōu)閯?dòng)能驅(qū)動(dòng)車輪運(yùn)行。其控制過程如圖所示。任務(wù)三電機(jī)控制器結(jié)構(gòu)與功能三、電機(jī)控制器控制原理

2.驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電模式驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)發(fā)電模式再生制動(dòng)（能量回饋）時(shí)電機(jī)做發(fā)電機(jī)運(yùn)行把動(dòng)能變成電能產(chǎn)生三相交流電，逆變器將三相交流電變?yōu)橹绷麟姡?/p>