新能源汽车驱动电机及控制系统检修课件 学习情境5：电机控制器.pptxVIP

学习情境5新能源汽车驱动电机及控制系统检修电机控制器

目录CONTENTS认识电机控制器任务1电机控制器性能检测任务2认知电机能量回收系统任务3

认识电机控制器学习任务1

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述驱动电机管理模块主要用于管理和控制驱动电机的运转速度、方向，以及将驱动电机作为逆变电机发电。MCU的功能类似于传统汽车的发动机控制模块。目前使用在纯电动汽车上的驱动电机管理模块主要有两种类型:一种是仅用于控制驱动电机的，即MCU;另一种是具有集成控制功能的驱动电机管理模块，即MCU与DC-DC转换器功能，这类驱动电机管理模块也被称为电力控制单元。驱动电机管理模块1.

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述（1）构成逆变器2.

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述（2）控制新能源汽车采用的驱动电机要求在停止及低速区域输出大转矩，在最高车速区域实现大功率输出等。现在主流电为永磁交流同步电机，其通过弱磁场控制，可以实现大范围的转速区域输出。逆变器大多采用的是电压输出式，PWM方式的矩形波输出电压的脉冲幅度定期变化。频率在数千赫兹以上的高频进行转换，将直流电压转换成交流电压。影响电机输出的电压成分取决于基波分量，因此为了加大该基波，采用使逆变器输出电压波形变形增大电压基波分量的方法。在此，所谓的调制度是指逆变器电源电压与输出电压基波分量的比。电压波形可划分为正弦波PWM、过调制PWM和矩形波三种。逆变器2.

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述（2）控制逆变器2.

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述（3）内部元件车辆驱动用逆变器由于在高频下进行转换，功率半导体元器件要求转换高速化。另外，为了应对大功率输出，也要求高电压。因此大多采用IGBT,兼具场效应管构造的电压驱动特性与双极晶体管的强电力特性。（4）冷却器逆变器的主要发热部分是功率半导体元器件IGBT和FRD，需要对其进行高效率的冷却。冷却方式有风冷与水冷两种。大功率逆变器一般采用水冷方式。功率半导体元器件的冷却借助动力模块内部绝缘印制电路板以及散热板，通过冷却器冷却。因此，降低热阻与提高冷却器能力至关重要。逆变器2.

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述（5）电容器主电路电容器有平滑电容器和滤波电容器，前者用于平滑电机控制用电压，而后者主要用于高/电池的脉动平稳化。这些电容器由于具有等效串联电阻低、耐压能力强、寿命期限长、耐温特性良好等优点，采用薄膜电容器的情况有所增加，电容器元器件中，通过采用薄聚丙烯膜，可以实现电容器装置的小型化。单位体积的静电容量与薄膜厚度的二次方大致成正比，因此，薄膜化对于实现小型、轻量化来说是最为有效的手段。另外，可以通过开发各种蒸镀方式，以最佳形式来应对较大的脉动和实现高安全性(自我保障功能)。，逆变器2.

5.1.1任务1：认识电机控制器电机控制器概述混合动力电动汽车、电动汽车配置两种电池，一种是作为行驶用电机电源的高电压主机电池(动力电池)，另一种是作为车辆附件类及电子控制单元电源的12V辅助电池。电动汽车无法利用发动机的动力进行发电，因此一般搭载DC-DC转换器，进行主机电池向辅助电池的降压式直流-直流电力转换。电动汽车可以通过交流发电机发电，但是混合动力系统为了改善油耗，要反复进行怠速停机与起动发动机，因此一般采用可以输出稳定电压、可高效率完成电力转换的DC-DC转换器。DC-DC转换器3.

5.1.2任务1：认识电机控制器吉利帝豪EV450电机控制器概述电机控制器安装在前舱内，采用控制器局域网通信控制，控制着动力电池组到电机之间能量的传输，同时采集电机位置信号和三相电流检测信号，精确地控制驱动电机运行。

5.1.2任务1：认识电机控制器吉利帝豪EV450电机控制器概述电机控制器是一个既能将动力电池中的直流电转换为交流电以驱动电机，又能将车轮旋转的动能转换为电能(交流电转换为直流电)给动力电池充电的设备。减速阶段，电机作为发电机应用。它可以完成由车轮旋转的动能到电能的转换，给电池充电。DC-DC集成在电机控制器内部，其功能是将电池的高压电转换成低压电，提供整车低压系统供电。

5.1.3任务1：认识电机控制器吉利帝豪EV450电机控制器结构如图所示，电机控制器内部包含一个DC-AC逆变器和一个DC-DC直流转换器，逆变器由IGBT、直流母线电容、驱动和控制电路板等组成，实现直流(可变的电压、电流)与交流(可变的电压、电流、频率)之间的转变。直流转换器由高低压功率器件、变压器、电感、驱动和控制电路板等组成，实现直流高压向直流低压的能量传递。电机控制器还包含冷却器(通冷却液)给电子功率器件散热。

5.1.4任务1：认识电机控制器吉利帝豪EV450电机控制器功能(