.关键技术电驱动系统

纯电动汽车的关键技术

目录车用驱动电机及其控制器动力电池系统整车控制系统发展方向概述在电动汽车上，电驱动系统是电动汽车中把电能转换成机械能的动力部件。由驱动电机及其控制器组成，典型系统结构如下图：

分类特点1）以电磁转矩为控制目标，以加速踏板和制动踏板为输入控制参数，要求转矩响应迅速、波动小；2）要求驱动电机有较宽的调速范围，电机能在四象限内工作；3）电机低速能输出大扭矩和较大过载倍速（2~4倍），高速取有一定功率输出；4）驱动系统高效、电磁兼容性好且易于维护；5）良好的可靠性、耐温、耐潮湿，在恶劣的缓解下能长期运转，结构简单、能批量生产。

四象限工作是指其运行机械特性曲线在数学轴上的四个象限都可以运行，第一象限正转电动状态；第二象限回馈制动状态；第三象限反转电动状态；第四象限反接制动状态。电机要求1）高电压---在允许范围内，尽可能采用高电压，以减少电机尺寸和导线截面积，以降低功率转换器的成本；2）质量轻---尽量采用铝合金外壳，电机控制器和冷却系统也需要降低质量；3）启动转矩大、调速范围宽---使电动车有良好的起动性能；4）高效率、低损耗---具备再生制动能量回收，可以达到总能量的10~15%；5）电气系统和控制系统的安全性须符合有关国标；6）高可靠性---耐温耐潮湿、抗震动、运行时噪音低。电机主要性能参数电机主要性能参数额定电压：在额定工况下，电机定子绕组应输入的线电压值；额定电流：在额定电压下，电机轴上输出的机械功率为额定功率时，电机定子绕组通过的线电流值；额定转速：在额定电压输入下，以额定功率输出时对应的电机最低转速；额定功率：在额定条件下，电机轴上输出的机械功率；最高转速：在无带载条件下，电机允许旋转的最高转速；额定转矩：电机在额定功率和额定转速下的输出转矩；峰值转矩：电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩；堵转转矩：电机转子在所有角位堵住时所产生的转矩最小测得值；机械效率：额定运行时电机轴上输出的机械效率与电源输入功率之比值；整体效率：电机转轴输出功率与控制器输入功率之比值；常用电机性能比较序号性能项目直流电机交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机1功率密度低中高较高2转矩性能一般好好好3转速范围rpm4000~60009000~150004000~10000>150004功率因素_82~8590~9360~655峰值效率%85~8994~9595~9785~906负荷效率80~8790~9285~9778~867过载能力%200300~500300300~5008恒功率区-1:51:2.251:39可靠性差好优良好10结构紧固性差好一般优良11电机外形尺寸大中小小12电机质量重中轻轻13控制操作性能最好好好好14控制器成本低高高一般评价付指标举例舒：三撑相异棚步电浙动机全铭牌胀内容1）生产践厂家俊名称2）电机车名称如：汤电动话汽车纪用变哲频调柏速三法相异迈步电愉动机3）型号表示础产品乐性能龄、结献构和领用途留的代政号；4）额定墙功率5）额定融电压6）额定骆电流7）额定踢频率8）额定附转速9）最高哲转速10）额定隔转矩11）峰值也功率12）接法在额裳定电做压下周定子真绕组古的接廊线方乐式，猫有星真型和照三角拍形13）绝缘所等级14）防护辽等级昌如IP释6715）工作沙制，分咽为：S1闸—连续失运行粮；S2我—短时洁运行踏；S3讯:断续改运行16）额定凤功率忘因数额定须功率顿输出滴情况醋下，铲定子既绕组返相电宾压与酱相电吐流之歪间相照位角炕的余叛弦，盈一般企为0.弹7~爪0.单9；功而率因汽素越端高，伶电利穴用率亲越高17）电机科质量18压)冷却荷方式如：致水冷19）生产贴日期电机破控制咸器Mo棒to蹲r薯Co勾nt休ro恒l套Un偶it咱(具MC趴U)MC秒U是新贿能源衬汽车勤特有虏的核民心功礼率电陆子单岩元，丛通过蜻接收VC锣U的车碎辆行士驶控药制指号令，串控制忙电动益机输颈出指逐定的舱扭矩酬和转按速，承驱动携车辆领行驶。实现把动挤力电哲池的扯直流摇电能分转换尊为所窃需的壤高压询交流充电、迎并驱零动电毕机本估体输损出机王械能。同时，MC陆U具有普电机饶系统君故障剂诊断愉保护陈和存籍储功院能。电机控制元器组弃成MC套U由外马壳及丘冷却还系统惊、功狡率电哲子单层元、习控制典电路渣、底附层软侄件和筒控制篮算法冶软件敏组成泥，具洒体结构吩如下丸所示电机利控制匪器组圾成MC维U硬件即电路穿采用挣模块寄化、覆平台览化设尝计理脊念（然核心配模块馋与VC斜U同平播台）而，功蜜率驱侵动部捡分采海用多势重诊伪断保挂护功锐能电陪路设石计，茫功率迟回路痛部分纤采用袄汽车磨级IG伶BT模块新并联怒技术铺、定霜制母皂线电居容和拥集成限母排完设计足；结赠构部苍分采朱用高热防护灿等级稻、集汗成一想体化买液冷苍设计。MC喊U底层梢软件助以AU宋TO祝SA规R开放挪式系递统架铺构为困标准怜，达该到EC际U开发伤共同廉平台奸的发站展目腐标，虎模块泼化软寸件组亦件以注软件就复用今为目标应用宰层软帖件按奋照功伪能设抬计一叼般可用分为势四个秘模块亮：状求态控塘制、扣矢量胡算法叔、需债求转迷矩计湿算和个诊断哭模块行。其风中，游矢量昆算法沸模块做分为MT糟PA控制构和弱亚磁控仪制电机控制扣器控和制技亲术MC纸U关键技术如下基于32位高驱性能巧双核士主处熊理器；汽车级并顺联IG揭BT技术定制薄膜户母线电容集成滨化功率挂回路设计基于Au盒to应SA亿R架构蜘平台迅软件令及先腔进SV碑PW茎M休PM句SM控制起算法；高防护次等级叉壳体立及集识成一迷体化篮水冷往散热恐设计电机帅发展倡方向1）高上速化晨下的火小型浪轻量棒化（雷坚固届性）挖；2）高无效性站；3）低使速大刷转矩宋情况邪下的棚大范摘围的炸恒定置输出铸特性储；4）寿健命长海及高少可靠矮性；5）低也噪音缺；6）成涉本低电机泼控制饺器发降展方向1）功镜率器羡件发个展方导向目前有主流劳中高窑端产肌品使扮用IG仇BT期间固，智能闷模块攻化电框力开棵关器异件日组益增功多；2）控仁制方怖法的习发展造方向目前膏交流抢驱动垂已占框大多欧数，厚以后盗研究预方向河还是筝在交经流驱楼动方塘面；模目前弟广泛虫采用茎的矢印量控烂制和束直接愧转矩吵控制饥，在台此基原础上胆，采挥用高点速数调字处携理器鸽，使测得一统些复报杂控高制算鸦法得税到实唱际应驶用，屠提高匠驱动晶电机猾的控坐制性乖能，庆寻找睡新型踪蝶的控野制算漏法或哄改进坑现有肯控制护方法说，以接提高丝式电驱别动系糠统的愤动、子静态岔性能亿和鲁费棒性他；高滤性能忌的无饿速度冶传感牌器控直制方射法已案成为煮研究立热点斤；采隶用智港能控婆制技定术以桨对电缸极参骑数进脸行实贪时精剑