新能源汽車電機(jī)控制器(MCU)

電機(jī)控制器，作為電動汽車的核心部件之一，是汽車動力性能的決定性因素。它從整車控制器獲得整車的需求，從動力電池包獲得電能，經(jīng)過自身逆變器的調(diào)制，獲得控制電機(jī)需要的電流和電壓，提供給電動機(jī)，使得電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩滿足整車的要求

電機(jī)控制器是連接電機(jī)與電池的神經(jīng)中樞，用來調(diào)校整車各項(xiàng)性能，足夠智能的電控不僅能保障車輛的基本安全及精準(zhǔn)操控，還能讓電池和電機(jī)發(fā)揮出充足的實(shí)力

一、組成

電機(jī)控制器分為低壓、高壓兩部分，低壓部分包括輸入／輸出接口電路、控制主板、運(yùn)算器、存儲器、傳感器等；高壓部分包括IGBT模塊、驅(qū)動主板、超級電容、放電電阻、直流高壓插接器、UVW插接器等。

電機(jī)控制器殼體內(nèi)有水道，殼體外有進(jìn)、出水管接頭。散熱器下方的出水管連接水泵，水泵將冷卻液送入電機(jī)控制器，冷卻IGBT元件，然后流入電機(jī)，再流回散熱器上方的回水管。

上層元器件

下層元器件

二、各元器件的作用

(1)輸入/輸出接口電路，負(fù)責(zé)外部輸入信號與控制主板轉(zhuǎn)換連接，負(fù)責(zé)控制主板輸出信號與外部轉(zhuǎn)換連接。

(2)控制主板，與VCU通信，對旋變傳感器供電，對旋變信號分析，控制IGBT，監(jiān)測高壓直流母線電流，監(jiān)測IGBT模塊溫度，監(jiān)測高壓插頭連接情況。

(3)驅(qū)動主板，接受控制主板指令，控制每只IGBT開通或斷開。

(4)IGBT(絕緣柵雙極晶體管)，將直流電轉(zhuǎn)換成三相交流電并且變頻，控制電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向，車輛減速時(shí)回收能量，將三相交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電，對動力電池充電。

(5)超級電容，超級電容與高壓直流母線并聯(lián)，作用是在電機(jī)啟動時(shí)保持電壓穩(wěn)定。

三、原理

通過逆變橋調(diào)制輸出正弦波來驅(qū)動電機(jī)，多合一的控制器包括配電回路。為集成控制器各部分提供配電，如TM(電力變壓器)接觸器、熔斷器、電空調(diào)回路供電、電除霜回路供電等。

IGBT驅(qū)動回路：接收控制信號，驅(qū)動IGBT并反饋狀態(tài)，提供電壓隔離以及保護(hù)。

輔助電源：為控制電路提供電源，為驅(qū)動電路提供隔離電源。

DSP電路：接收整車控制指令，并提供反饋信息，檢測電機(jī)系統(tǒng)傳感器信息，根據(jù)指令傳輸電機(jī)控制信號。

結(jié)構(gòu)與散熱系統(tǒng)：為電機(jī)控制器提供散熱，提供控制器安裝支持，提供控制器安全防護(hù)。

四、功能

(1)控制電機(jī)正反轉(zhuǎn)，電機(jī)正轉(zhuǎn)車輛前進(jìn)，電機(jī)反轉(zhuǎn)車輛倒車。

(2)控制速度，按照駕駛員指令執(zhí)行加速、勻速、減速等。

(3)控制爬行，掛D擋或R擋，抬開制動踏板，不踩加速踏板，車輛緩緩行駛。

(4)能量回收，也稱動能回饋，此時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)。

(5)通信功能，通過CAN總線與其他控制單元和網(wǎng)關(guān)通信。

(6)故障診斷，當(dāng)自診斷異常時(shí)存儲故障碼，同時(shí)發(fā)送給VCU。

(7)保護(hù)功能，保護(hù)電機(jī)控制器、驅(qū)動電機(jī)、動力電池不超過工作溫度極限。

(8)駕駛保障，在車輛行駛過程中可以根據(jù)客戶的需求增加防抖功能，保證行車的舒適性。

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