纯电动客车电机控制器设计方案..

新能源汽车电机控制系统设计随着环保意识的增强和国家政策的扶持，新能源汽车已经成为了未来汽车产业的发展方向。

其中，电动汽车由于其零排放和低噪音等特点，成为了新能源汽车的重要组成部分。

而电动汽车的电机控制系统是电动汽车的核心技术之一，也是影响电动汽车性能的重要因素之一。

本文将从以下几个方面，介绍新能源汽车电机控制系统的设计。

一、电机控制系统的组成电机控制系统是由电机、电控模块、电池管理系统、传感器、电控器等组成。

电机是电动汽车的核心部件，主要负责车辆的动力输出。

电控模块是将电池的直流电转换为电机需要的三相交流电的装置，同时电控模块还起到了电机速度调节、转矩控制、能量回收等多种功能。

电池管理系统主要是管理电池的温度、电量和保护功能。

传感器主要是感测车辆的各种状态信号，用于电控器对电机进行更精确的控制。

电控器则是整个系统的控制中枢，承担着数据采集、数据处理、控制信号输出、电机监控等功能。

二、电机的选择与设计电机的选择与设计是电动汽车的关键环节，需要根据车型、使用条件、性能要求等多方面因素进行综合考虑。

通常，电机可以分为异步电机和同步电机两种。

异步电机适用于大多数电动汽车，其性能稳定、制造成本低，但是效率较低。

而同步电机则具备高效、高扭矩等优点，但是制造造成较高。

在进行电机设计时，需要考虑到电机的功率、转速范围、效率、扭矩等参数，以及电机的结构和散热等方面。

同时，为了满足电机的更精确的控制，需要配备到位传感器如霍尔传感器、温度传感器等，以提高电机的转矩控制和能量回收效率。

三、电控模块设计电控模块是电动汽车电机控制系统的核心部分，其设计水平和性能关系到整个电动汽车的性能表现。

电控模块可以分为交流电控模块和直流电控模块两种。

直流电控模块主要是将电池的直流电转换为电机需要的直流电的装置，而交流电控模块则是将电池的直流电转换为电机需要的三相交流电的装置。

在电控模块的设计中，需要考虑到电机的功率，电池的电压和电流，以及电控模块的效率和稳定性等因素。

新能源汽车用电机控制系统设计随着环保意识的增强以及对传统燃油车辆的限制，越来越多的人开始关注新能源汽车。

新能源汽车以其高效、环保和可持续的特点成为了未来出行的主流选择。

而作为新能源汽车的核心部件，电机控制系统的设计对新能源汽车的性能和效能起着至关重要的作用。

本文将介绍新能源汽车用电机控制系统的设计原理和一些关键技术。

一、电机控制系统的组成新能源汽车用电机控制系统主要由电机、控制器和电源组成。

电机是转化电能为机械能的核心设备，而控制器则负责监测和控制电机的转速、输出功率等参数。

电源则为电机和控制器提供电能。

二、电机控制系统的设计原理在新能源汽车中，电机控制系统通过对电机的电流、电压和频率进行控制，实现对电机的精准控制。

控制系统的设计原理包括三个方面：1. 电机驱动模式选择：新能源汽车的电机驱动模式主要有直流驱动和交流驱动两种。

直流驱动方式简单、成本低，适用于中小型电动汽车。

而交流驱动方式能够更好地发挥电机的性能，适用于高性能电动汽车。

2. 电机控制策略选择：电机控制策略主要包括电流控制和转速控制两种。

电流控制主要通过控制电机的电流大小来调节其输出功率。

转速控制则通过控制电机的转速来实现对车辆行驶速度的控制。

3. 故障保护和安全控制：为了保证新能源汽车的安全性和可靠性，电机控制系统需要具备故障保护和安全控制功能。

例如，当电机温度过高或控制器出现故障时，系统应能够及时停机并报警，避免进一步损坏。

三、电机控制系统的关键技术1. 电机参数模型建立：电机参数的准确建模对于电机控制系统的设计和优化至关重要。

通过测算和实验，可以建立电机的数学模型，包括电机的电流-转速特性、电机的转矩-转速特性等。

2. 控制算法设计：电机控制系统的核心是控制算法的设计，通过运用现代控制理论和算法，实现对电机的精确控制。

常见的电机控制算法包括比例积分控制、模糊控制和自适应控制等。

3. 功率电子器件选型：功率电子器件是电机控制系统中起到关键作用的组件。

电动汽车电机控制器方案设计说明书1 引言随着常规能源的日益减少和环境污染的日益严重，世界各国的环保意识逐渐增强，电动汽车以其零排放的优点受到世界各国的重视，并成为未来车辆的一个发展趋势。

传统的电动汽车多采用直流电机，其中最多的是有刷他励直流电机，因为存在电刷，导致电机的寿命和效率降低，目前比较新的无刷直流电机，这种电机寿长，效率比较高，但是因为位置传感器的安装精度不够导致控制效果不是很好和寿命短的问题。

无速度传感低压交流驱动器，比传统的直流系统相比。

目前研究比较多的是交流异步电机及其控制器，与直流电机相比，交流异步电机具有效率高，相同功率等级下成本低等优点，交流系统低速恒转矩模式有效攻克了直流无刷启动力矩不足的问题。

高速恒功率模式使整机效率更加优越。

随着交流电机控制算法的日益完善，其控制性能可以和直流电机相媲美，交流异步电机在电动汽车上的广泛应用成为发展趋势。

本系统采用无速度传感器矢量控制策略，提高电机工作效率，采用SVPWM技术，提高电压利用率，并减少谐波干扰，并克服了传统直流系统电动车启动力矩不足的缺点。

2 硬件总体说明系统总共分为三块电路板叠成立体方式实现。

2.1功率变化电路总体说明2.1.1 功能介绍此功率电路采用三相相移120度2.1.2 理论依据ACI3_1的简易系统图如图1所示：电动汽车电机控制器方案设计说明书（原创）- ZZ - 狂风悟浪图1 ACI3_1的简易系统图图1所示为三相感应电机驱动的完整系统图。

使用了一个三相电压源逆变器来控制三相感应电机，DSP输出六路PWM信号控制逆变器的六个MOSFET的通断，从而控制电机电压。

还有一个捕获输入脚用来捕获电机速度传感器的输出以测量电机转速，但在实际调试时没有使用速度传感器，所以没有速度反馈，整个系统是一个开环系统。

感应电机的等效电路如图2所示：电动汽车电机控制器方案设计说明书（原创）- ZZ - 狂风悟浪图2 感应电机的等效电路在V/Hz控制中，感应电动机的转速由可调节的定子电压大小和对应的频率大小一起控制，其中磁通量在固定状态总是保持预期值。

矩 而不是功率 及散热能力 。
常 用 交 流 无 刷 电 机 有 感 应 用永磁一 磁阻电机 内置式 。与第
就一个给定 电机而言 , 在不 考虑散热限制前提下
一 电机 的低速下最大力矩输 出 取决于逆变器 的电流能力
一 电机高速下输 出力矩的能力 受制于 逆 变器 的 电压
一 最大电机输 出功率 由逆变器 决定
混合动力系统功能是机 电能量
转换 。动力蓄 电池作 为电源或负
载 储电装置 发动机作为机械负
载或机械能源 电机 作 为双 向机
电能量转换装置 逆变器作 为交
流 、直 流 电能 转 换 装 置 , 控 制 器 作为上述能量转换的控制装置 。
其 工作模式 中电机可兼作电 动和发电运行 。
电动模式一 电机将电能转换成 机械能
附表列 出表面式永磁电机与永
暇组的固计翻承 功饭 行硬
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电机驱 动系统 的功率限制 因素 整个机 电系统 的功率转换 以串
联形 式 实现 。系统功率 由转换过 程中功率最小的环节决定 。
·动力蓄电池功率 由动力电池 电压 和 电流能 力决定
·逆变器功率 由功率半导体器 件 丁或 「 的电压和电流 能 力 以及散 热 能 力决定
·电机 功率 由 电机 散 热 能 力 决定 。
一代相 比 , 力矩密度提高 ,

新能源汽车电机控制器的设计与优化随着环境意识的增强和能源危机的日益加重，新能源汽车作为传统燃油车的替代品，成为了现代社会发展的重要方向。

而作为新能源汽车的核心组成部分，电机控制器的设计与优化至关重要。

本文将详细讨论新能源汽车电机控制器的设计与优化方法。

首先，为了确保电机控制器的稳定运行，恰当的硬件设计是非常关键的。

电机控制器需要具备较高的集成度和可靠性。

例如，可以采用多层PCB板设计，来实现各个电路模块之间的隔离，并且合理布局各个元器件，尽量减少电路路径长度，减小电磁干扰。

同时，合理选择电容器、电感器等元件参数，以及适当增设隔离电源和过压保护电路，可以提高电机控制器的运行稳定性和抗干扰能力。

其次，在软件设计方面，对电机控制器进行优化也起着重要的作用。

首先是控制算法的选择。

新能源汽车电机控制器常用的控制算法包括PID控制、模型预测控制、无模型自适应控制等。

需要根据不同的控制需求和性能要求，选择适合的算法。

其次是参数的优化。

通过实验数据的反馈和模拟仿真，可以对控制器的各个参数进行调整，以提高系统的动态响应性、稳态精度和抗扰性能。

此外，还可以通过引入智能控制算法，如神经网络控制和模糊控制算法，以适应复杂不确定的工况和环境变化。

再次，对电机控制器进行效率优化也是提高整车能量利用率的重要手段之一。

传统的电机控制器往往存在能量的浪费和损耗，而通过合理的电机控制策略和优化设计，可以有效减小能量损失。

例如，可以采用拓扑结构合理的功率电路，提高功率电路的效率和响应速度。

此外，还可以引入电机的再生制动技术，将制动过程中产生的电能回馈给电池储能系统，提高整车的能量利用效率。

最后，为了保证新能源汽车电机控制器的安全性，对控制器进行安全设计也是非常关键。

首先，需要设置多层次的安全保护机制，如过流保护、过温保护、过压保护等。

其次，可以采用双控制器冗余设计，确保即使一个控制器发生故障，另一个控制器仍能正常运行，提高系统的可靠性。

第3期26客 车 技 术 与 研 究BUS & COACH TECHNOLOGY AND RESEARCH No. 3 2021纯电动客车动力电池冷却控制系统设计王 涛，王志伟，王成尧，余莹莹(安徽安凯汽车股份有限公司，合肥230051)摘要：纯电动客车锂电池的冷却系统对其工作性能和安全性能影响很大。

文章主要介绍纯电动客车电池冷却控制系统的一种集成空调式设计，并进行实车验证。

关键词：纯电动客车；动力电池；冷却控制中图分类号：U469. 72； U464. 138文献标志码：A文章编号：1006-3331(2021)03-0026-03Design of Cooling Control System for Pure Electric Bus Power BatteryWANG Tao, WANG Zhiwei, WANG Chengyao, YU Yingying(Anhui Ankai Automobile Co., Ltd., Hefei 230051, China)Abstract :The cooling system of lithium battery for pure electric bus greatly affects its working and safetyperformances. This paper mainly introduces an integrated design with air-conditioning for the cooling con ­trol system of pure electric bus battery ， and does the actual vehicle verification.Key words :pure electric bus ； power battery ； cooling control纯电动客车采用的锂电池在充放电过程中会持续产生热量［l ］o 如果散热量小于发热量，电池的工作环境温度将不断升高，会限制电池的放电能力，并降低电池的安全性能，甚至出现热失控的风险。

同时利用电机对拖实验,测出控制器的温升情况,对仿真结果进 行验证。通过对理论热阻模型计算的温度、计算机数值仿真结 果和实验的温度采集数据进行比较,验证了理论计算和计算机仿 真结果的准确性。
本文通过理论分析、仿真计算和实验验证,对纯电动大巴汽车电 机控制器冷却系统进行分析设计,为该类型的控制器散热设计提 供了参考。
分别对控制器的主要损耗、热阻模型、影响散热效果的各个因 素、控制器稳态温度场及电机温升实验进行了研究。首先,电机 控制器的热源主要为大功率开关器件,即IGBT模块。
论文通过对IGBT损耗的研究,计算出电机运行在峰值转速、额定 功率下控制器的损耗。再分析其装配工艺,建立模块热阻模型, 并设计热阻测量实验对功率开关模块和控制器水冷系统的热阻 进行实验测定,利用热阻模型计算出控制器芯片的理论最高温度, 为后续仿真和实验提供一定的参考。
其次,据计算出来的功率损耗,确定电动汽车驱动系统的冷却形 式和冷却系统布置,并对控制器散热系统进行初步设计。通过对 影响散热效果的因素进行分析研究,综合考虑不同壳体材料、冷 却液介质和流速、不同水路结构及肋片结构对控制器温升的影 响,对冷却系统进行设计。
最后利用正交实验对冷却水道肋片相关参数进行优化设计,根据 肋宽、肋高、肋间距和段数寻找出同时可以满足较好的温度需 求、冷却液压降要求和生产制造方便的组合。最后,建立控制器 主要部件的三维模型,应用专业流固耦合分析软件STAR-CCM+,根 据实际运行环境施加仿真边界条件和初始条件,对控制器的温度 场和流场进行仿真。
纯电动大巴大功率电机控制器冷却系 统设计
电机控制器是新能源电动汽车电驱动系统的核心部件,其工作性 能的好坏将直接影响到整车的运行性能。IGBT的可靠运行是电 机控制系统性能优劣的关键,它的工作温度应严格控制在结温之 下,因此控制器冷却系统的设计显得尤为重要。

由电机设计公式得到主次电机外形结构尺寸参数,通过电磁场有 限元分析建立了12/26极主电机和12/10极调速电机电磁仿真模 型,分析了定转子齿宽、永磁体尺寸、定子槽口宽度等参数对电 机电磁场动态特性的影响。确立了以电机结构参数为变量因子, 磁场空载特性为优化目标的优化方案,并提出了转子齿顶部设计 辅助槽优化齿槽转矩波动的方法,得到了优化后主电机齿槽转矩 波动降低68.9%,永磁体用量减少了9.6%,并有效降低电机磁场饱 和现象;次电机齿槽转矩波动降低60%,永磁体用量略有减小,并 提高电机工作稳定性。纯电动客车双电机直 Nhomakorabea调速系统设计
为了缓解全球能源危机和生态环境进一步恶化的窘境,在汽车领 域中,世界各国优先发展新能源汽车和纯电动汽车。按照我国 “十三五”中长期发展规划和“中国智造2025”短期目标,纯电 动汽车将成为未来汽车发展的主导方向。
本文针对现有纯电动客车的驱动传动系统存在驱动电机比功率 低、传动链长、工作效率低、结构空间大、轻量化程度低等缺 陷,提出一种双电机联合驱动的纯电动客车的驱动调速机构和一 种12/26极的开关磁通永磁同步主驱动电机的拓扑结构,并对该 双电机联合驱动的纯电动客车的传动原理、结构组成、参数匹 配和控制策略等问题进行了研究。提出了一种总功率为150kW的 纯电动客车的双电机联合驱动调速机构,设计了该驱动调速机构 的传动原理和系统组成。
分析了纯电动客车在加速、爬坡和最高速行驶等典型行驶工况 中的整车动力功率和阻力功率特点,制定了不同工况下的动力分 配和组合方案,完成了不同工作模式下,主电机和次电机的性能 参数和动力总成参数的匹配,最终将主电机和调速电机的功率确 定为100kW和50kW。研制出了一种纯电动客车用新型多极式开关 磁通永磁同步电机,并对其拓扑结构及磁通切换原理进行分析。

高 压 控 制 系 统 由 电 池 管 理 BMS、 电 机 控 制 器、DC\DC、2 路 DC\AC、高压配电盒及保险组成。整车高压系统的构架设计需要从高 压各零部件在车辆上布置位置的可行性、接线的合理性、维修性等方 面来考虑。现在的高压系统的趋势是采用集成化高的控制箱，如市面 上有的五合一控制箱，达到减少高压继电器、高压连接器、高压动力 电缆用量的目的，增加整车高压系统的可靠性，降低发生高压安全问 题，同时能降低成本。但高度集成的控制盒存在散热性、维修性差，
图 1 驱动方案说明
此 2 档 AMT 具有结构简单，可靠性高优点。AMT 自动变速器与 电机同轴连接，利用变速器调速增扭的特性，实现匹配较小电机达到 直驱大电机的效果；较少的换挡次数和较低的换挡时间，使得 AMT 系统在平顺性方面更接近于直驱系统。通过变速箱及后桥速比的调节， 实现电机更多地工作在高效区（见图 2），通过测试，综合工况（开空调、 加载 70%）百公里电耗 32.5Kwh，综合电耗较同级直驱降低 4.6%；客 车最大爬坡度大幅提升，达 25%。
图 3 动力电池布置图 考虑环境温度对动力电池的充放电性影响较大，电池仓增加通风 散热，车身两侧电池仓门开通风格栅，电池仓内增加温控自动强制散 热风机，当仓内温度≥ 40℃时自动开启，根据车辆行驶区域，北方地 域使用车辆电池仓选装水暖加热装置。同时考虑到安全性要求，电池 仓安装了烟雾传感器及专用电池灭火装置，发生火灾时，驾驶室会有 声光报警，灭火器自动启动，也可驾驶员手动启动。
3 高压控制系统设计方案
图 2 电机效率及工况工作点分布图对比
2 动电池系统设计布置
公交客车动力电池设计时需要考虑因素较多： 1）需要调研目标客户的实际运营单趟里程、全天总里程，对线 路拥堵情况调研，堵车、超载、高温时开启空调等耗电因素充分考虑， 计算所需配置总电量。

整车控制系统总体设计方案一.整车控制器系统架构及流程1. 整车控制器（VCU）是车辆整车控制系统的主控制器，通过传感器和其他控制器将整车的运行信息反馈到整车控制器（VCU），并根据车辆行驶要求向二级控制器及有关执行器发出指令。

（二级控制器由驱动电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）、整车组合仪表等组成。

）整车控制器VCU，负责控制动力总成唤醒、电源(强电与弱电)、停机、驱动、能量回馈、能量管理、安全、故障诊断与失效控制等主要功能。

VCU通过CAN总线及必要的模拟信号线与其它控制器通讯，以传递信息及控制指令。

VCU可由PC 机上的标定程序进行在线标定。

标定与监测系统，主要用于对VCU的标定与监测，用于在线监测VCU的运行参数以及对VCU的控制参数进行在线标定优化。

2. 整车控制器开发流程—模式现代的开发流程是采用计算机辅助工具来进行的，可以支持从需求定义直到最终产品的全过程。

下图是简化模式—V模式。

自顶向下，开发逐渐细化最终形成开发的VCU原型；从下向上，通过测试形成与最初设想一致的产品；经过对国外汽车著名开发商如: Audi, AVL, BMW, Bosch, Ricardo Engineering, Siemens, Ford等的了解，他们普遍采用现代的设计开发流程：离线功能仿真—快速控制原型—自动代码生成—硬件在回路仿真—参数标定所构成的“V模式”新的开发流程符合国际汽车行业标准(ASAM/ASAP)二.整车控制系统控制策略整车控制流程主要包含两部分，一部分是主程序流程，另一部分是中断服务程序流程。

主控流程是对各个功能模块程序的有效集成，使其按照一定顺序运行以完成对车辆各种控制功能的实现。

中断服务流程则是对控制部分实时性要求较高的部分进行时间触发控制，一方面保证程序的实时性，另一方面减少CPU 资源的浪费。

在主控流程中主要包括功能初始化模块，CAN 数据解析模块，充电控制模块，上电控制模块，故障诊断模块、驱动电机控制模块、CAN数据打包模块。

3.1 整车及控制策略仿真 ................................................................................................................... 3 3.2 整车软硬件开发 ........................................................................................................................... 4
纯电动车辆以整车控制器为主节点、基于高速 CAN 总线的分布式动力系统 控制网络，通过该网络，整车控制器可以对纯电动车辆动力链的各个环节进行管 理、协调和监控，提高整车能量利用效率，确保车辆安全性和可靠性。整车控制 器的功能如下： 1) 车辆驾驶：采集司机的驾驶需求，管理车辆的动力。 2) 网络管理：监控通信网络，信息调度，信息汇总，网关。 3) 故障诊断处理：诊断传感器、执行器和系统其他部件的故障，并进行相应的
纯电动汽车整车控制器 设计方案书
目录
1 整车控制器控制功能和原理 ................................................................................................................... 1 2 电动汽车动力总成分布式网络架构 ....................................................................................................... 2 3 整车控制器开发流程 ............................................................................................................................... 3

新能源汽车电机控制系统设计与实现随着人们环保意识的增强和对传统燃油汽车的限制政策，新能源汽车已经成为未来汽车发展的主流趋势。

而电机控制系统作为新能源汽车的核心部件，掌握其设计和实现技术，不仅可以提高新能源汽车的性能和安全性，还能推动新能源汽车产业的发展。

一、新能源汽车电机控制系统的基本组成结构电机控制系统是指对电机的电量、电压、功率等进行控制，从而使电机能够稳定、高效地工作。

新能源汽车电机控制系统一般由电机、传感器、控制器、电池组、高压直流-直流变换器等部件组成。

1.电机：新能源汽车电机控制系统中使用的电机通常是交流电机或直流电机。

交流电机是新能源汽车中应用最为广泛的电机类型，它具有功率密度高、效率高、可靠性好等优点。

直流电机则在新能源汽车中应用较为局限，但是具有控制精度高的优点。

2.传感器：传感器主要用于检测电机的转速、转矩、温度等参数，并将检测结果传输给控制器进行调整和控制。

常用的传感器有转速传感器、温度传感器、霍尔传感器等。

3.控制器：控制器是新能源汽车电机控制系统中最重要的部件之一，它能够根据传感器检测到的电机参数，通过电池组、高压直流-直流变换器等部件对电机进行精确、高效的控制。

控制器的设计和实现关系到整个电机控制系统的性能和稳定性。

4.电池组：电池组是新能源汽车电机控制系统能够正常工作的基础，它能够为电机提供必要的电力支持。

移动电源容量是计算电动汽车续航里程的一个重要因素，而电池组续航里程则影响着新能源汽车的市场竞争力。

5.高压直流-直流变换器：高压直流-直流变换器是新能源汽车电机控制系统中的重要部件之一，它的主要作用是将电池组提供的直流电转换为电机所需要的交流电。

二、新能源汽车电机控制系统的设计与实现技术1.控制器设计中应重点考虑的问题控制器是新能源汽车电机控制系统中最核心的部件之一，掌握其设计和实现技术几乎决定了整个电机控制系统的稳定性和性能。

在将控制器设计与实现，需要重点考虑以下几个问题。

新能源汽车用电机控制器的设计与测试摘要：在当前汽车行业，新能源汽车已然成为主要发展趋势。

与传统燃油型汽车明显不同的是，新能源汽车不仅仅能够降低汽车为其对环境造成的污染，而且还能够有效保证汽车自身行驶的距离及其速度。

通过进一步推进新能源汽车的不断发展以及产业化，能够有效实现节能减排这一发展目标，同时还能够有效推进其创新能力提升，进一步推动汽车产业自身结构的进一步调整，这是培养新的经济增长点以及振兴中国汽车工业的一个重大举措。

由此可见，新能源汽车维修问题开始得到重视。

关键词：新能源汽车；用电机控制器；设计；测试引言随着环保概念的提出，各个领域都在倡导绿色环保，因此针对人类不可或缺的出行也将逐步推广绿色能源的电动车辆，其中电动车辆除了当前燃油车辆具备的各项功能之外，还可以针对车辆运行场景的不同，实现不同电源模式的跳转。

现有的电动车辆的电源模式的跳转需要先通过当前电源模式下电之后，才可以开始新的电源模式的上电操作，并且随着车辆运行场景的不断丰富，多次的下电-上电的操作使用户操作繁杂，且将在一定程度上影响车辆的使用年限，因此提出一种新的电源模式跳转的方式用以应对当前多种电源模式跳转的需要。

1新能源汽车的工作原理目前常见的新能源汽车有纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车，其中纯电动汽车和混合动力汽车技术较成熟，市场保有量较大。

纯电动汽车利用动力电池存储的电能驱动电动机运转，让汽车连续行驶。

混合动力汽车有两个或多个能同时工作的驱动系统，车辆的行驶功率依据车辆实际的行驶状态由单个或多个驱动系统提供。

燃料电池电动汽车实际上是纯电动汽车的一种，只是电池的工作原理不同，燃料电池通过电化学反应将化学能转化为电能，一般利用氢气充当电化学反应的还原剂，用空气中的氧气充当氧化剂。

下面以纯电动汽车为例简要说明其工作原理。

纯电动汽车主要由驱动电机、动力电池组和电控系统组成。

电动机取代传统汽车的发动机驱动汽车行驶，其动力性可轻松超越普通内燃机，动力输出的快速响应能力也远高于发动机，反应更灵敏。

汽车电机控制解决方案篇一：纯电动客车电机控制器设计方案纯电动客车电机控制器设计方案摘要：依思普林产品采用自主开发的1200V/400-800A六单元 IPM模块，电机控制器结构完全针对电动客车应用设计，具有体积小、重量轻、功率密度高、温升低（控制器内部温升比市场同类产品低30℃以上）、长期可靠性高的特点，产品性能达到国际先进水平。

关键词：纯电动客车；电机控制器；设计方案早在XX年，我在一次去瑞士考察时，走在苏黎世大街上，整洁的大街上几乎看不到燃油车，简直就是有轨电车的天下，恍惚间让我看到八九十年代老北京什刹海的景色，干净的空气让我流连！在回来不久后我就成立了深圳市依思普林科技有限公司，专注从事新能源汽车核心部件的研发。

依思普林目前拥有多名IGBT模块及电机控制器开发经验技术人员，团队所研发的电机控制器，性能覆盖540V/200kW以内所有新能源电动客车车型，功率范围在80kw-200kw。

产品采用自主开发的1200V/400-800A六单元IPM模块，电机控制器结构完全针对电动客车应用设计，具有体积小、重量轻、功率密度高、温升低（控制器内部温升比市场同类产品低30℃以上）、长期可靠性高的特点，产品性能国内领先，达到国际先进水平。

一、控制器外观结构及技术参数图1-1 电机控制器内部结构图1-2 电机控制器外形图电机控制器技术参数如下表：表1-1 电机控制器技术参数二、电动客车电控整体解决方案三、主要技术创新点：1、造型新颖依思普林电机控制器的箱体是铝合金一体压铸，防护等级达到IP67。

体积小，重量轻，造型新颖，突出了“绿色、环保”的主题。

2、自主知识产权汽车级大功率IGBT模块技术目前国内市场上电机控制器多采用标准封装的工业级的IGBT模块，由于模块不是针对电动客车应用设计，IGBT 模块采用的材料、结构及长期可靠性均无法满足电动客车的应用要求，依思普林自主开发的1200V/400A～800A六单元 IGBT 模块完全针对电动客车应用设计，具有小体积、高功率密度、低热阻（热阻相比传统模块降低33%以上）、高长期可靠性的特点，模块性能达到国际先进水平。

电动汽车电机控制器方案设计说明书综合文库早晨的阳光透过窗户洒在键盘上，我闭上眼睛，让思绪随着键盘的敲击跳跃。

电动汽车电机控制器，这个命题在我的脑海中盘旋，渐渐勾勒出一幅清晰的画面。

一、设计背景与意义电动汽车作为新能源汽车的重要组成部分，正逐渐改变着我们的出行方式。

电机控制器作为电动汽车的核心部件之一，其性能直接影响着电动汽车的动力性能、能耗和可靠性。

在这个大背景下，设计一款高效、可靠的电机控制器方案，显得尤为重要。

二、方案设计目标1.提高电机控制效率，降低能耗。

2.确保电机控制器在各种工况下的稳定运行。

3.降低成本，提高产品竞争力。

4.满足未来电动汽车的发展需求。

三、方案设计内容1.电机控制器硬件设计（1）主控制器硬件设计主控制器硬件设计主要包括微处理器、电源模块、驱动模块、通信接口等。

微处理器作为核心部件，负责接收外部信号、处理信号、输出控制信号。

电源模块负责为各个部件提供稳定电源，驱动模块负责驱动电机运行，通信接口负责与外部设备进行数据交换。

（2）辅助控制器硬件设计辅助控制器主要包括电池管理系统、电机转速传感器、电流传感器等。

电池管理系统负责监控电池状态，保证电动汽车在行驶过程中电池的安全；电机转速传感器和电流传感器负责实时监测电机运行状态，为微处理器提供数据支持。

2.电机控制器软件设计（1）主控制器软件设计主控制器软件主要包括电机控制算法、故障诊断与处理、通信协议等。

电机控制算法负责根据外部信号和内部参数，实时调整电机运行状态；故障诊断与处理负责在发现故障时，及时进行处理，确保电动汽车安全行驶；通信协议负责与其他设备进行数据交换。

（2）辅助控制器软件设计辅助控制器软件主要包括电池管理算法、电机转速监测、电流监测等。

电池管理算法负责实时监控电池状态，为电动汽车提供稳定的电源；电机转速监测和电流监测负责实时监测电机运行状态，为微处理器提供数据支持。

四、方案实施与验证1.实施步骤（1）根据设计目标，制定详细的硬件设计方案，包括主控制器和辅助控制器的硬件设计。

震台动力系统功能是机电能量 转换。动力蓄电池作为电濂或负 载（储电装置）ｉ发动机作为机提负 薮或机艟髭薄；电机作为双向机 电能量转换装置；逆变器作为文 流、直流电能转换差置．控制器 作为上进能量转换的控制装置。
其Ｉ作模式中电机可兼作电 动和发电运行。
电动模式一电机将电能转换成 机械能
·逆空器从动力蓄电池获得 功率
大郡开发的用于车用驱动电机
蒂‘量 幕统（图１）有口个粪Ｓ“目前已经 应用在长安杰勋混合动力汽车的 是集成式起动，发电机．驱动电机
■１汽车ｔ龌麓鼍麓
一
电压为１０５一１９０ｖ．峰值功率为１８ ｋＷ以上．峰值扭矩为１１０Ｎｍ。
为一汽奔腾混台动力轿车和末 风乘用车配套的是带有皮带驱动 起动／发电机Ｉ ＢＳＧｌ和牵引电机 的双电机强混台系统．ＢＳＧ持续 功率为３ ｋＷ．峰值功率为７ ｋＷ． 系统最高效率为９０％；牵目Ｉ电机 持续功率为２２ ｋＷ，峰值功率为２８ ｋＷ．峰值扭矩为１５３Ｎｍ．系统最 高效率９２％。
可●性设计 可靠性设的目的保证产品在
奠预定的应用范围和使用年限内 可靠Ｉ作。系统可靠性由最薄弱 的关键元器件（功率模块和电解电 容】的可靠性决定。
针对特定应用韵产品设计要 求与限制条件．根据功率循环、 环境温度与循环、振动、目标寿 命产品设计蔫求，关键元器件的 失效机理（过电压、过温、温度循 环振动）、最恶劣使用工况（最恶 劣功率循环．环境温度、温度循 环、振动条件）进行设计和论证
常用交流无刷电机有感应 用永碓—磁阻电机（内置式ｋ与第
２就一个给定电机而言．在不 电机．开关磁阻电机和永带电 一代相比．力矩密度提高１５％；
考虑教热限制前提下 一电机的低速下最大力矩输出
取决于逆韭器的电流能力 一电机高速下输出力矩的能力

纯电动汽车电机控制器电路设计作者：宋宗英来源：《赢未来》2017年第15期摘要：电动汽车驱动电机控制器跟传统的变频器和伺服驱动器有所不同，它不需要整流电路、预充电电路、能耗制动单元。

只需要保留滤波电容、逆变单元、电源电路、驱动电路、控制芯片及其外围电路、少量I/O和模拟量输入输出接口、电机编码器检测电路、CAN通讯电路。

关键词：电机控制器；逆变单元；电源电路；驱动电路；CAN通讯中图分类号：K356 文献标识码：A 文章编号：2095-3178（2018）20-0496-011 电动汽车电机控制器电路分析1.1 电机控制器高压供电目前国内纯电动汽车的电压平台范围一般有两种：200～400VDC和450～680VDC。

这样其电压范围跟常规工业变频器的范围相当。

部分厂家生产的电机控制器可以直接兼容200～750VDC，大大提高了产品的兼容性减少了产品数量。

很多电动汽车的车架就是低压电源的负极，因此在电路设计中高低压供电必须可靠隔离。

1.2 电机控制器滤波电容由于纯电动汽车的能量来源是电池，可理解为是一个超大容量的电容。

电池直接给电机控制器供电，电机控制器内部就不再需要整流电路，同时在高容量的电池面前能耗制动单元就不再需要了。

电池电压稳定、波动很少，直接跟其并联的电机控制器的滤波电容容量不需要设计太高，通常有1000μF就够。

有一些厂家会并联一个聚丙烯电容，提高高频滤波效果。

纯电动汽车的高压控制单元都是跟电池并联使用，算是共直流母线结构，所有工作模块是共用一套预充电电路，可设计在电池内部，电机控制器不需要单独保留预充电电路。

1.3 电机控制器逆变模块IGBT是新能源汽车中的核心器件之一，在新能源汽车中发挥着重要的作用。

新能源汽车用IGBT模块规格一般为600V～1200V/200A～800A。

我国市场需求的IGBT主要被英飞凌、赛米控、三菱、三垦、富士、东芝、IXYS、ST等欧美和日本厂商所垄断，近几年来随着市场的刺激以及国家政策的扶持，国内出现了一批IGBT方面的公司，例如中车时代电气、比亚迪微电子、华微电子、斯达半导体。