交流异步感应电机需要的是交流电能,而动力电池提供的是直流电能,电能形式的转换由电机控制器来完成。电机控制器根据整车控制器发送来的整车扭矩需求,从电池包处获得对应功率的能量,进行逆变后,用三相交流调控电机输出转速和扭矩。
电机控制器又称智能功率模块,是电动汽车的核心控制单元,其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号,通过CAN总线采集动力电池状态信息,解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作,实现车辆的正常行驶。
电机控制器使用了一些传感器来检测工作状态。包括:
①电流传感器:用以检测供给电机工作的实际电流(包括母线直流电流、三相交流电流)。②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)。③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)。电机控制器通过CAN线与BMS、组合仪表等进行通讯数据连接。(图3-20)
图3-20 电机控制器
目前,电机控制器日趋集成化,集成形式包括:单主驱动控制器、三合一控制器(集成:EHPS控制器+ACM控制器+DC/DC)、五合一控制器(集成:EHPS控制器+ACM控制器+DC/DC+PDU+双源EPS控制器)、乘用车控制器(集成:主驱+DC/DC)。(图3-21)
图3-21 各式电机控制器
由于电机控制器不断集成,其结构功能也日趋复杂,目前多合一集成后的电机控制包括以下几个方面。
(1)配电回路:为集成控制器各个支路提供配电,如熔断器、TM接触器、电除霜回路供电、电动转向回路供电、电动空调回路供电等。(图3-22)
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图3-22 电机控制器外部电路接线1
(2)辅助电源:为控制电路提供电源(如:VCU),为驱动电路提供隔离电源。
(3)IGBT驱动回路:接收控制信号,驱动IGBT并反馈状态,提供隔离及保护。
(4)DSP电路:接收VCU控制指令,并做出反馈,检测电机系统转速、温度等传感器信息,通过指令传输电机控制信号。
(5)结构与散热系统:为电机控制器提供散热,保障控制器安全。
驱动电机控制器高压部分接收由高压控制盒分配的高压直流电源,并将其经过变压处理为高压交流电源输送给驱动电机,控制驱动电机动力输出。
另一方面,驱动电机控制器接受来自整车控制器的信号输入,以及来自驱动电机旋变传感器、电机温度传感器的信号输入。经过驱动电机控制器将这些信号进行内部处理,控制驱动电机三相交流电的大小、方向等参数。(图3-23、图3-24)
图3-23 电机控制器外部电路示意图
图3-24 电机控制器实物接线
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