电机控制器的结构与组成方式

电机控制器内部一般有很多电路板件和组件层层叠加而成，图3-3-5 所示为北汽EV160电动汽车上的电机控制器部件，主要由IGBT 模块组件（在驱动板上）、屏蔽板组件、控制板组件、传感器支架组件、三相插接件、直流插接件等组成。

图3-3-5　电机控制器组成

1—屏蔽板组件；2—箱体盖板组件；3—模块组件；4—控制板组件；5—传感器支架组件；6—控制器箱体组件；7—三相接插件；8—直流接插件

控制板在最上层，安装在屏蔽板上，下层是IGBT 模块及驱动板，如图3-3-6 所示。

图3-3-6　电机控制器电路板

驱动板下方有散热片，最下层是冷却水道，冷却水流过散热片进行散热，如图3-3-7 所示。

图3-3-7　电机控制器内部结构

1—控制板；2—水道；3—IGBT 模块及驱动板；4—直流高压插件；5—UVW 高压插件

高压直流插接件与来自高压盒的高压直流母线相连接。UVW 高压插件与电机控制器的三相高压线连接。电机控制器低压插件与驱动电机连接，接收电机工作状态信息，还与整车控制器连接，接收整车控制器的驱动控制信号，并把电机工作状态传送给整车控制器，如图3-3-8 所示。

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图3-3-8　电机控制器接口

控制板上是弱电电路，用于和其他部件互相通信，接收各类传感器信息，经过计算来控制IGBT 模块输出相应的UVW 三相电，从而控制驱动电机按指令运转。为了减小下部的驱动板工作时高频高压的开闭产生的电磁干扰，控制板通过4 个螺栓安装在屏蔽板上。控制板上有两根低压线束，一根用来将电机旋变信号、温度信号及电机开盖信号送给控制板，并使控制板与整车控制器通信；另一根低压线束连接下部的驱动板，用来控制驱动板工作。控制板上有控制板主芯片、旋变信号解码芯片和电机控制芯片，如图3-3-9 所示。

图3-3-9　电机控制器控制板

驱动板上有含有6 个IGBT 的集成模块，用于产生三相交流电，驱动板上有一根与控制板连接的低压线束用来接收控制板的控制信号，同时将驱动板的工作状态信息传递给控制板。

IGBT 模块及驱动板是强电电路，其作用是在控制板的控制下，将高压盒传输过来的高压直流电逆变成UVW 三相交流电，输出给驱动电机，使其按指令运转，如图3-3-10 所示。

图3-3-10　电机控制器驱动板

水道的作用是通过冷却液的流动给IGBT 模块及驱动板冷却散热，电动水泵驱动冷却液在电机、电机控制器与散热器之间循环流动，如图3-3-11 所示。

图3-3-11　电机控制器散热水道

比亚迪e5 450 电动汽车的电机控制器内置于高压电控总成内，虽然不是一个单独的部件，但是其组成结构与北汽EV160 的电机控制器类似，也是由支撑电容、放电电阻、驱动板、屏蔽板、控制板、冷却系统及接插件等组成，将在本单元实践内容部分进行介绍。