驱动电机系统-2

驱动电机系统主讲人：陈社会一、纯电动汽车的基本结构电动汽车的基本结构

二、E150EV电机系统组成高压控制盒冷凝器驱动电机电机控制器电机系统的安装位置二、E150EV电机系统组成二、E150EV电机系统组成永磁同步电机（PMSM）效率高、体积小、重量轻及可靠性高PMSM是系统的重要执行机构，是电能转与机械能转化的部件，并将自身的运行状态的信息发送给电机控制器。电机使用了一些传感器来提供电机的工作信息。这些传感器包括：旋转变压器：用以检测电机转子位置；温度传感器：用以检测电机的绕组温度。二、E150EV电机系统组成二、E150EV电机系统组成电机控制器

电机系统的控制中心。它对所有的输入信号进行处理，并将电机控制系统运行状态的信息发送给整车控制器。电机控制器内含功能诊断电路。当诊断出异常时，它将会激活一个错误代码，发送给整车控制器。二、E150EV电机系统组成电机控制器北汽E150EV纯电动汽车驱动电机控制器也是一种自动弱磁调速逆变控制器。电机控制器箱内主要由以IGBT功率模块为核心的功率电路和以单片机为核心的微电子控制电路两部分构成。可以将输入的直流电压变为可调的交流电压和电流给驱动电机等负载使用，机组采用水冷方式，需外配水循环。膨胀水箱等散热设备。二、E150EV电机系统组成电机控制器电机控制系统使用了如下传感器来提供电机的工作信息，包括：电流传感器：用以检测电机工作的实际电流（包括母线电流、三相交流电流）电压传感器：用以检测供给电机控制器工作的实际电压（包括高压电池电压、蓄电池电压）温度传感器：用以检测电机控制系统的工作温度（包括模块温度、电机控制器温度）三、E150EV电机系统主要技术参数项目参数类型永磁同步电机基速3000rpm转速范围0～9000rpm额定功率20kW峰值功率45kW额定扭矩64Nm峰值扭矩144Nm重量45～50kg电机控制器项目参数直流输入电压336V工作电压范围252～403V控制电源12V控制电源范围9～16V重量9～11Kg四、E150EV电机系统工作原理及接口定义在电机系统中，电机的输出动作主要是靠控制单元给定命令执行，即控制器输出命令。控制器主要是将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。电机系统的工作原理四、E150EV电机系统工作原理及接口定义旋转变压器旋转变压器转子旋转变压器定子四、E150EV电机系统工作原理及接口定义

旋转变压器简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。旋变工作原理四、E150EV电机系统工作原理及接口定义电机系统的连接示意图四、E150EV电机系统工作原理及接口定义电机高压接口：电机低压信号接口（老版本）：型号编号信号名称说明Molex19429-00471R1电机旋转变压器接口2R23S14S35S26S47TH0电机温度接口8TL09TH110TL1RTHP6161SNH-35PS2U电机U相电机三相输入连接器RTHP6161SXH-35PS2V电机V相RTHP6161SWH-35PS2W电机W相四、E150EV电机系统工作原理及接口定义

电机高压接口：电机低压信号接口（新版本）：型号编号信号名称说明AmphenolRTOW01419PN03AR1电机旋转变压器接口BR2CS1DS3ES2FS4GTH0电机温度接口HTL0LTH1KTL1RTHP6161SNH-35PS2U电机U相电机三相输入连接器RTHP6161SXH-35PS2V电机V相RTHP6161SWH-35PS2W电机W相四、E150EV电机系统工作原理及接口定义控制器信号接口：型号编号信号名称说明AMP35pinC-77616312R1旋变信号电机旋转变压器接口11R2旋变信号10PB屏蔽21S1旋变信号9S3旋变信号22PB屏蔽35S2旋变信号34S4旋变信号23PB屏蔽3212V_GND控制电源接口332912V+电源303CAN_HCAN总线接口15CAN_L4CAN_PB7CAN_SHIELD2TL电机温度电机温度传感器接口1TH电机温度四、E150EV电机系统工作原理及接口定义型号编号信号名称说明RTHP0161PZ-H1+直流高压输入正极控制器直流高压输入端RTHP0161PY-H1-直流高压输入负极RTHP0161PN-H1U主电机U相控制器高压三相输出端RTHP0161PX-H1V主电机V相RTHP0161PW-H1W主电机W相控制器高压接口：五、E150EV电机系统的控制策略电机系统驱动模式整车控制器根据车辆运行的不同情况，包括车速、档位、电池SOC值来决定TM电机输出扭矩或功率。当TM电机控制器从整车控制器处得到扭矩输出命令时，将动力电池提供的直流电能，转化成交流电能,以使TM电机输出扭矩。此时TM电机输出力矩驱动车辆。五、E150EV电机系统的控制策略电机系统发电模式当车辆在减速或刹车制动的时候，电机控制器从整车控制器得到发电命令后，电机控制器将电机处于发电状态。此时电机会将车子动能转化成交流电能。然后，交流电能通过电机控制器转化为直流电，存储到电池中。六、E150EV电机系统故障诊断

电机温度保护

当控制器监测到驱动电机温度传感器显示：120℃≤温度＜140℃时，降功率运行；温度≥140℃时，降功率至0，即停机。

控制器温度保护

当控制器监测到散热基板板温度为：温度≥85℃时，超温保护，即停机。当控制器监测到散热基板板温度为：85℃≥温度≥75℃时，降功运行。温度保护功能六、E150EV电机系统故障诊断冷却系统的控制策略当控制器监测到驱动电机温度传感器显示：45℃≤温度＜50℃时冷却风扇低速启动；温度≥50℃时，冷却风扇高速启动；温度降至40℃时冷却风扇停止工作。当控制器监测到散热基板板温度为：温度≥75℃时，冷却风扇低速启动。80℃≥时，冷却风扇高速启动；温度降至75℃时冷却风扇停止工作。温度保护功能六、E150EV电机系统故障诊断系统提供了完备的保护功能

电机／控制器过热保护直流电线过电压／欠电压保护电机控制器输出过流保护电机过载保护电机超速保护六、E150EV电机系统故障诊断旋变故障描述

出现旋变故障时（电机与控制器旋变线连接正确），一般分为2种情况：一种电机旋转变压器故障，另一种为控制器旋变解码电路故障。不管哪一种故障，都将会导致电机系统无法启动及转矩输出偏小等现象。若出现以上情况，请首先检查电机旋转变压器是否损坏，检测步骤如下：根据电气接口表定义，采用万用表欧姆档检查S1\S3（60±10%Ω）、S2\S4（60±10%Ω）、R1\R2（33±10%Ω）绕组阻值，若为无穷大，表示损坏，需更换旋转变压器。若显示正常值，则表示控