新能源汽车电子及空调技术0416 新能源汽车电子技术锂离子电池系统结构 3.3新能源汽车电子技术驱动电机系统概述.pptVIP

新能源汽车电子及空调技术 一、学习目标 能了解驱动电机的分类 能掌握驱动电机系统结构组成 二、学习内容 一、驱动电机系统的构成 二、驱动电机系统的工作 原理 驱动电机系统构成 驱动电机系统由驱动电机和驱动电机控制器（MCU）组成，在驱动电机系统中电机输出动作主要靠控制器输出命令。 如果说电池系统是电动汽车的血液，电控系统是电动汽车的大脑，那么电机系统则是电动汽车的肌肉。电动汽车三大核心技术——整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）的默契配合是电动汽车得以正常行驶的重要原因 驱动电机的结构 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。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驱动电机和电机控制器两部分构成。从电机驱动系统的产业价值链来看，驱动电机和电机控制器所占的成本之比大致相同。 驱动电机的分类 驱动电机 轮毂电机 交流电机 直流电机 他励电机 同步电机 永磁混合电机 场激直流电机 永磁直流电机 复力电机 自励电机 串励电机 异步（感应）电机 励磁同步电机 永磁同步电机 鼠笼电机 绕线电机 开关磁阻电机 主要类型驱动电机特点 类型 优点 缺点 永磁同步电机 转矩密度高、效率高、 功率密度高、调速范围宽、体积小 制造工艺复杂、成本高、高温下磁性衰退 直流电机 成本低、易控制、调速性能良好 结构复杂、转速低、体积大、维护频繁 交流异步电机 结构简单、坚固耐用、成本低、转矩脉动低、噪声低、极限转速高、运行可靠 功率密度低、效率低、调速性差 开关磁阻电机 结构紧凑牢固、适合高速运行、成本低、运行可靠、调速范围宽 转矩脉动大、噪声大、功率密度低、效率低 各类驱动电机基本性能比较 电机类型 直流电机 交流异步电机 永磁电机 开关磁阻电机 功率密度 低 中 高 较高 峰值效率（%） 85~89 90~95 95~97 80~90 转速范围 4000~6000 12000~15000 4000~15000 15000 可靠性 中 较高 高 较高 结构的坚固性 低 高 较高 高 电机成本 低 中 高 中 控制器成本 低 高 高 中 尺寸及质量 大、重 中、中 小、轻 小、轻 新能源汽车用电机的功能和要求 （1）宽调速范围：要求驱动电机在低速时输出大转矩，高速巡航时则需要具有恒功率输出特性； （2）高密度轻量化：新能源汽车安装空间和整车重量限制； （3）高效率：保证新能源汽车的续驶里程； （4）能量回馈：新能源汽车的特点和优势之一在于其能够在车辆减速或制动时将车辆的部分动能回收，从而提高车辆的续驶里程和能源利用率。 （5）高可靠性与安全性：其机械强度、抗震性、冷却技术、电气系统和控制系统都必须符合车辆安全性能的标准和规定； 驱动电机控制器（MCU） 驱动电机控制系统一般由电动机、功率变换器、传感器和控制器组成。 驱动电机控制系统应根据其性能要求以及控制算法的复杂程度，选择比较合适的微处理器，较为简单的单片机，复杂的可以选用DSP控制器，必威体育精装版出现的电动机驱动专用芯片可以满足一些辅助系统电动机控制的需要。对于控制系统较为复杂的电动机控制而言，控制芯片一般选用DSP控制器。 直流电动机控制系统 直流电动机控制系统根据整车运行需求，对直流电动机实施转速与电流的双闭环控制。其中外环ASR是自动速度调节器，根据转速指令与传感器输出的速度值的情况，产生电机电枢电流指令，其输出限福为最大电枢电流值；内环ACR是自动电流调节器，控制实际电枢电流跟随电流指令值，该调节器输出为电枢回路电压指令值，其输出限福为允许的最高电枢电压值；该电压指令值通过PWM单位产生开关信号区控制四象限可逆DC/DC变换器中半导体开关器件的导通和关断。 控制VT1、VT4的开关状态，可以使DC/DC变换器向电动机电枢绕组提欧共正向电压，从而控制电动机处于正转电动工况；控制VT2的开关状态，可以控制电机处于正转发电工况；控制VT3、VT2的开关状态，可以控制电动机处于反转电动工况；控制VT4的开关状态，可以控制电动机处于反转发电工况。 感应电动机矢量控制系统 矩形框1部分的延