电动汽车电机控制器技术解析.docx
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1、电动汽车电机控制器技术解析网络转载导语:电机控制器根本功能:通过逆变桥调制输出正玄波来驱动电机,多合一的控制器包括配电回路1控制器根本应用1.1电机控制器集成形式集成形式包括:单主驱控制器、辅件三合一控制器集成:EHPS控制器+ACM控制器+DCDC、辅件五合一控制器集成:EHPS控制器+ACM控制器+DCDC+PDU+双源EPS控制器、乘用车控制器集成:主驱+DCDC、物流车三合一控制器集成:主驱+DCDC+PDU、物流车五合一控制器集成:主驱+EHPS控制器+ACM控制器+DCDC+PDU。1.2电机控制器根本原理电机控制器根本功能:通过逆变桥调制输出正玄波来驱动电机,多合一的控制器包括配
2、电回路:为集成控制器各局部提供配电,如TM接触器、熔断器、电空调回路供电、电除霜回路供电等等;IGBT驱动回路:接收控制信号,驱动IGBT并反应状态,提供电压隔离以及保护;辅助电源:为控制电路提供电源,为驱动电路提供隔离电源;DSP电路:接收整车控制指令,并提供反应信息,检测电机系统传感器信息,根据指令传输电机控制信号;构造与散热系统:为电机控制器提供散热,提供控制器安装支持,提供控制器平安防护。电机控制器热设计整车实际运行环境复杂,工况比拟恶劣,对热设计提出很高要求:仿真试验需要多层次:系统级主要侧重于控制器系统级的热包括水道设计公道性以及控制级内部环温仿真,系统级仿真包括模块级的模型模块级
3、关键部件模型电容,铜牌的仿真,通过密度、热流密度进而仿真电容的温度单板级仿真单板环境温度、单板上关键零件散热,目的是为了准确单板某个关键器件的散热,比方单板放了一些关键电阻。假设前期做了单板的仿真,可以更快做设计上面的准确设计芯片级IGBT、主功率模块仿真,IGBT是模块控制器核心,怎样发挥IGBT最大才能,取决于IGBT芯片级仿真的准确度试验需知足高精度:进展多轮次试验试验仿真闭环,散热器偏向3复杂工况仿真:额定、过载典型工况仿真、堵转特殊工况仿真、周期性负载、非线性负载确定控制器最大的才能。2电控系统效率优化技术电控系统效率提升1%,对整车经济性以及重量都很有上风,效率优化技术包括载频动态
4、调整、DPWM发波技术、过调制技术、广域高效HSM电机。2.1、载频动态调整技术电控系统最主要的损耗;是逆变器局部,逆变器损耗70%来自开关局部。从开关损耗角度降低,研究了载频动态调整技术。通过仿真试验发现,调整开关频率后,控制器效率最大可以提升2%左右,使用动态载频率技术,尤其是在低转速,对载频要求不那么高的时候,调整载频可以有效降低控制器的损耗,提供控制器的效率,初步预计每100公里可以提供1.5公里左右,载频不能无限制下调,还需要考虑整车噪音和电机控制的需要。2.2、DPWM发波技术应用不连续发波的技术应用,采用DPWM技术比COWM技术减少1/3的开关次数,可以显著降低开关次数,到达减
5、少开关损耗的目的。当调制比M0.816,CPWM和DPWM调制下的谐波近似一样。此区域可采用DPWM技术以降低器件损耗。2.3、过调制技术应用控制器损耗包括开关损耗和导动损耗。导动损耗与输出电流有很大关系,输出功率一定的情况下,输出电流降低对应输出电压需要相应进步。通过参加过调制,能有效进步弱磁区输出功率和输出转矩,进步输出电压4%,峰值功率对应进步4%左右,改善整车在高速的动力性能;通过参加过调制,输出一样功率,电流会明显降低,能减小系统发热,进步控制器的过载才能,改善整车动力性能;通过参加过调制,能有效进步基波电压,与没有过调制相比,可以有效进步电机效率,电机电流能明显减小08%,效率进步
6、可以有效延长续航里程。2.4、广域高效HSM电机除了电控效率提升,还包括电机效率提升。HSM电机混合同步电机,相比IPM电机可以兼顾低速区效率和高速区效率。HSM尤其在中高速恒功率运行区域内,效率上风更加明显。试验发如今低速区、高速区,HSM效率高于常规IPM电机,总体来看使用HSM技术之后可以进步电机效率。在公交车与团体车工况下,IPM与HSM电机进展比照,HSM电机占上风。考虑整车工况的综合能效定向优化技术,通过调整电机各损耗分量比例,实现效率的定向优化,结合详细车型路况信息,定制化开发综合能效更高的电机,进步续航里程。3电控系统模块结温保护技术做了很多热仿真,得到了控制器的最大才能,最大
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