传感器新能源汽车驱动电机控制系统课件

传感器新能源汽车驱动电机控制系统电机控制器驱动电机冷却系统故障分析传感器驱动电机控制系统传感器加速踏板位置传感器的作用新能源汽车的加速踏板位置传感器主要传递驾驶人的驾驶意图。驾驶人踩下加速踏板主要反映两方面意图:一是目标速度,二是达到目标速度的时间,也就是加速度。这两个参数对应到加速踏板上,就体现为开度和开度的变化率。加速踏板位置传感器通过对加速踏板位置和运动速率的准确描述,向控制器传递驾驶人的当前意图。（一）加速踏板位置传感器1)加速踏板位置传感器根据其工作原理的不同,分为电位器式加速踏板位置传感器、感应加速踏板位置传感器和霍尔效应式加速踏板位置传感器,其中第一种又叫接触式,后两种叫作非接触式。比较而言,非接触式传感器,寿命长、可靠性高、准确性好,是当前应用的主流。2)按照加速踏板的行程对应驱动电机转矩比例关系的不同,加速踏板位置传感器又可分为软性、线性和硬性3种类型,对应驾驶人不同的驾乘感受。驱动电机转矩与加速踏板行程关系曲线如图所示。曲线1属于软性,踏板踩下感觉偏软,有些使不上劲,但好处在于驾驶人对车辆的操控性比较好,不会产生突然“向前窜”的感觉。曲线3则属于硬性,在这种控制策略中,汽车起步更快、更有劲、也更易于换档,驾驶感觉比较好。但由于曲线算法比较复杂,计算量大,因此响应特性比较差。曲线2效果处于前面二者之间。这种控制策略的函数关系比较简单,但在汽车的加速性上偏慢,驾驶感觉要比硬性的稍差一些。驱动电机控制系统传感器（一）加速踏板位置传感器比亚迪e5的加速踏板位置传感器有两个电位器、6个针脚,每3个针脚形成一个完整的回路。内部的两个电位器一个是主信号电位器、一个是辅助信号电位器,两者之间的关系为主信号电位器电压是辅助信号电位器电压的2倍,两组电位器之间可以相互检测,如果其中一个出现故障,则VCU可以接收到另一个电位器的正确信号。其电路图如图所示。驱动电机控制系统传感器（一）加速踏板位置传感器制动踏板位置传感器安装在制动踏板轴的一端,用于检测汽车制动的状态,同时也可以作为制动灯信号。当制动踏板被踩下时,制动灯电路中的常闭开关打开,制动灯点亮,同时将制动信号传输给VCU。VCU根据此信号并结合各电控单元(电机控制器、蓄电池管理系统)采集到的信息,进行数据分析和处理以后,将指令信号输送到电机控制器和蓄电池管理系统,蓄电池管理系统控制动力蓄电池中断供给电机控制器的电能,从而使车辆减速和停车。比亚迪制动踏板位置传感器4.驱动电机控制系统传感器（一）制动踏板位置传感器比亚迪e5通过换档执行器,也就是换档手柄实行换档操作,当前的档位会在仪表显示屏以及换档手柄上显示。4.驱动电机控制系统传感器（三）档位执行器4.驱动电机控制系统传感器（四）电机温度传感器比亚迪e5电机温度传感器采用两线制,安装在驱动电机的绕组上,实时监测驱动电机绕组温度。当温度出现异常时,电机控制器将控制驱动电机进行降功率工作,如果温度超过极限值驱动电机将被停止运行。比亚迪e5电机温度传感器,是一种铂金属电阻的温度变化关系的传感器,这种超小的绝缘结构可方便地安装在狭小空间,可适当依据线圈整形弯曲而不损伤绕组。4.驱动电机控制系统传感器（五）旋转变压器工作原理：状态1转子正上方位置时的感应电压

4.驱动电机控制系统传感器（五）旋转变压器状态1工作原理——当励磁绕组输入有正弦激磁电流，若转子位于正上位，转子还处于相对静止时，正弦线圈有感应电压但余弦线圈无感应电压输出。如图所示为三个线圈上的电压信号波形。

状态2旋变转子顺转时的感应电压

工作原理：状态2转子顺时针的感应电压4.驱动电机控制系统传感器（五）旋转变压器状态2工作原理——由于转子旋转离开正上方位置后与正弦绕组的位置逐渐离开，其正弦感应电压下降，而余弦绕组中产生感应电压则逐步变大，但相位与正弦绕组的电压相反，与励磁绕组的相位相同。转子顺转时的感应电压如图所示，若旋转变压器的转子继续旋转到正对余弦绕组的磁极时，即图7中旋变转子顺转45°，此时正弦绕组不产生感应电压信号，但余弦绕组将产生最大的电压信号。

状态2旋变转子顺转时的感应电压

工作原理：状态3转子逆时针的感应电压4.驱动电机控制系统传感器（五）旋转变压器状态3工作原理——由于旋转变压器的转子逆转离开正上方的正弦绕组磁极，反方向会逐步接近余弦绕组的磁极。此时正弦电压下降，而余弦电压逐渐增大，相位与励磁绕组的相反，也与顺转时转子的余弦电压相反，故可以借此来检测转子旋转的方向。图8所示为旋变转子逆转时的感应电压。漏电传感器是一种依据互感器电磁隔离、磁调制工作原理,将被测交流微电流、直流微电流转换成直流电流、直流电压并管理输出标准模拟信号或数字信号的装置。它广泛应用于直流及交流供电系统的母线及各支路绝缘情况的实时监测。漏电传感器环绕安装在直流回路的正负母线上,当装置运行时,实时检测各支路传感器输出的信号。4.驱动电机控制系统传感器（六）漏电传感器4.驱动电机控制系统传感器（六）漏电传感器当漏电时,假如漏电电流为IK,此时I+=I-+IK。漏电传感器监测电路中的电流变化,从而得到直流输出信号,经过放大、滤波和A/D变换得到漏电情况,根据情况将漏电信号传递给蓄电池管理系统,蓄电池管理系统根据信号判断车辆是否安全,若漏电电流超过人体安全电流10mA,将关闭蓄电池组中的接触器开关,车辆停止工作。当不漏电时,漏电传感器监测从蓄电池组流出的电流I+和流经直流全部负载后返回负极电路的电流I-。当支路中没有搭铁电阻时,I+=I-。漏电传感器不输入漏电信号给蓄电池管理系统，蓄电池工作正常。比亚迪e5采用直流漏电传感器,集成到高压电控总成内部,布置在前舱。当高压系统漏电时,传感器