新能源汽车电机控制器原理及应用

电机控制器，作为电动汽车的核心部件之一，是汽车动力性能的决定性因素。它从整车控制器获得整车的需求，从动力电池包获得电能，经过自身逆变器的调制，获得控制电机需要的电流和电压，提供给电动机，使得电机的转速和转矩满足整车的要求

电机控制器是连接电机与电池的神经中枢，用来调校整车各项性能，足够智能的电控不仅能保障车辆的基本安全及精准操控，还能让电池和电机发挥出充足的实力

一.组成

电机控制器分为低压、高压两部分，低压部分包括输入／输出接口电路、控制主板、运算器、存储器、传感器等；高压部分包括IGBT模块、驱动主板、超级电容、放电电阻、直流高压插接器、UVW插接器等

电机控制器壳体内有水道，壳体外有进、出水管接头。散热器下方的出水管连接水泵，水泵将冷却液送入电机控制器，冷却IGBT元件，然后流入电机，再流回散热器上方的回水管

上层元器件

下层元器件

二.各元器件的作用

(1)输入/输出接口电路，负责外部输入信号与控制主板转换连接，负责控制主板输出信号与外部转换连接

(2)控制主板，与VCU通信，对旋变传感器供电，对旋变信号分析，控制IGBT，监测高压直流母线电流，监测IGBT模块温度，监测高压插头连接情况

(3)驱动主板，接受控制主板指令，控制每只IGBT开通或断开

(4)IGBT(绝缘栅双极晶体管)，将直流电转换成三相交流电并且变频，控制电机转速和转动方向，车辆减速时回收能量，将三相交流电转换成高压直流电，对动力电池充电

(5)超级电容，超级电容与高压直流母线并联，作用是在电机启动时保持电压稳定

三.原理

通过逆变桥调制输出正弦波来驱动电机，多合一的控制器包括配电回路。为集成控制器各部分提供配电，如TM(电力变压器)接触器、熔断器、电空调回路供电、电除霜回路供电等

IGBT驱动回路：接收控制信号，驱动IGBT并反馈状态，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，并提供反馈信息，检测电机系统传感器信息，根据指令传输电机控制信号

结构与散热系统：为电机控制器提供散热，提供控制器安装支持，提供控制器安全防护

四.功能

(1)控制电机正反转，电机正转车辆前进，电机反转车辆倒车

(2)控制速度，按照驾驶员指令执行加速、匀速、减速等

(3)控制爬行，挂D挡或R挡，抬开制动踏板，不踩加速踏板，车辆缓缓行驶

(4)能量回收，也称动能回馈，此时电动机转变为发电机

(5)通信功能，通过CAN总线与其他控制单元和网关通信

(6)故障诊断，当自诊断异常时存储故障码，同时发送给VCU

(7)保护功能，保护电机控制器、驱动电机、动力电池不超过工作温度极限

(8)驾驶保障，在车辆行驶过程中可以根据客户的需求增加防抖功能，保证行车的舒适性

编辑：黄飞