新能源汽车结构与检修课件-4.2驱动电机及控制系统结构原理-248
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《电动汽车构造原理与检修》教学ppt课件—02电动汽车整车控制系统结构原理与检修
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修 一、整车控制系统与各系统控制逻辑介绍 整车控制器对各主要控制对象 (充电机、 动力蓄电池组内的正负极继电器和预充 继电器、 空调压缩机、 电机等) 进行分级控制。
整车控制器控制分级
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修 各子系统都具有各自独立的控制能力和控制条件, 从而能对子系统实施独自管理。 1. 整车控制器与档位传感器的连接
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修 故障分级及处理
等级 一级 二级
名称 致命故障 严重故障
故障后处理
故障列表
紧急断开高压
MCU直流母线过压故障、BMS一级故障；
二级电机故障零扭矩，二级电池 MCU相电流过流、IGBT、旋变等故障；
故障20A放电电流限功率
电机节点丢失故障；档位信号故障；
三级 一般故障 跛行
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修
1. 低压供电及唤醒原理 (1)整车低压供电原理 车辆低压系统控制器的供电 途径有 3 种, 低压供电电路 如图所示。
任务三 整车上下电系统检修
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修
(2) 非充电模式下各控制器唤醒原理 非充电模式下控制器唤醒主要有 ON 档制器 唤醒电路继电器唤醒和 VCU 唤醒, 非充电模 式下各控制器唤醒电路如图所示。
位置信号 1 输出线束测量图
位置信号 1 电源线束测量图
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修
位置信号 2 搭铁线束测量
位置信号 2 输出线束测量图
项目二 电动汽车整车控制系统结构原理与检修
位置信号 2 电源线束测量图
模块二 电动汽车整车控制系统 结构原理与检修
新能源汽车结构与检修课件-第四章驱动电机及控制系统
机械效率
在额定运行时电机轴上输出的机械功率与电机在额定运行时电源输入
到电机定子绕组上的功率之比值。
电机及控制器整 电机转轴输出功率除以控制器输入功率
体效率
温升
电机在运行时允许升高的最高温度。
（2）各种驱动电机的基本性能比较
项目 功率密度 过载能力（%） 峰值效率（%） 负荷效率（%） 功率因数（%） 恒功率区 转速范围（rpm） 可靠性 结构的坚固性 电机的外形尺寸 电机质量
却很大，因此产生一定的主磁通所需要的励磁电流较大， 一般为额定电流的20~50%。励磁电流是无功电流，励 磁电流较大是异步电动机功率因数较低的主要原因。为
提高功率因数，必须减小励磁电流，最有效的方法就是 减小气隙长度。异步电动机的气隙大小一般为0.2~1.5 mm左右。
(5)小型化、轻量化 直流电动机的转子部分含有较大比例的铜, 如电枢绕
组和换向器铜片, 所以与其他类型的电动机相比, 直流电 动机的小型化和轻量化更难以实现。 目前可以通过采用 高磁导率、 低损耗的电磁钢板减少磁性负荷, 虽然增加了 成本, 但可以实现轻量化 。
(6)免维护性 对于电刷, 根据负荷情况和运行速度等使用条件的不
直流电动机 低 200
85-89 80-87 ------------4000-6000 一般
差 大 重
三相异步电动机 中
300-500 94-95 90-92 82-85 1：5
12000-20000 好 好 中 中
永磁同步电动机 高 300
95-97 97-85 90-93 1：2.25 4000-10000 优良 一般
他励
并励
串励
图4-6直流电机的励磁方式
复励
直流电机励磁绕组所耗功率虽只占整个电机功率的1～3%， 但其性能随励磁方式不同产生很大差别，电动机的机械特性 也大不相同，如图4-7所示
60345-0《新能源汽车构造原理与检测维修》-授课课件
1
1 2
3
1-发动机2-驱动电机总成3-高压电池组 图19奥迪Q5Hybrid实物图
图20奥迪Q5Hybri驱动电机总成实物图
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.2混合动力汽车
混联式混合动力系统
图21混联式混动基本原理示意图
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.2混合动力汽车
1.1 新能源汽车概述 1.2 新能源汽车的分类
1.3 各品牌新能源汽车概况
1.新能源汽车概述>>1.1新能源汽车概述
工信部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》 采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动 力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
1.2.1纯电动汽车
电气与其他辅助系统
图9电动空调压缩机
图10电加热交换器
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.1纯电动汽车
仪表显示与信息娱乐系统
图11比亚迪E6先行者组合仪表
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.2混合动力汽车
混合动力汽车（HybridElectricVehicle,HEV）
1.新能源汽车概述>>1.3各品牌新能源汽车概况
目前世界各国汽车品牌旗下均有新能源车型上市销售，表2列出目前主流市场新能源车品牌概况。
国家 欧洲 美洲 亚洲
品牌
大众 宝马 奔驰 法拉利 迈凯轮 路虎汽车 通用 特斯拉 福特 丰田 本田 日产 现代（包括起亚）
车型系列
（本表格无法涵盖所有最新款新能源车型，以目前市场为准）
1 2
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1-发动机2-驱动电机总成3-高压电池组 图19奥迪Q5Hybrid实物图
图20奥迪Q5Hybri驱动电机总成实物图
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.2混合动力汽车
混联式混合动力系统
图21混联式混动基本原理示意图
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.2混合动力汽车
1.1 新能源汽车概述 1.2 新能源汽车的分类
1.3 各品牌新能源汽车概况
1.新能源汽车概述>>1.1新能源汽车概述
工信部《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》 采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动 力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。
1.2.1纯电动汽车
电气与其他辅助系统
图9电动空调压缩机
图10电加热交换器
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.1纯电动汽车
仪表显示与信息娱乐系统
图11比亚迪E6先行者组合仪表
1.新能源汽车概述>>1.2新能源汽车的分类
1.2.2混合动力汽车
混合动力汽车（HybridElectricVehicle,HEV）
1.新能源汽车概述>>1.3各品牌新能源汽车概况
目前世界各国汽车品牌旗下均有新能源车型上市销售，表2列出目前主流市场新能源车品牌概况。
国家 欧洲 美洲 亚洲
品牌
大众 宝马 奔驰 法拉利 迈凯轮 路虎汽车 通用 特斯拉 福特 丰田 本田 日产 现代（包括起亚）
车型系列
（本表格无法涵盖所有最新款新能源车型，以目前市场为准）
4新能源汽车驱动电机及控制系统 PPT
（2）环境适应性 直流电动机作为新能源汽车的驱动电机时, 与在室外使用时
的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
（3）抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。
3.电机及分类
4.驱动电机主要性能指标及特点 （1）主要性能指标
（2）各种驱动电机的基本性能比较
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
5.电机中所用的材料
电机中使用的材料主要包括:导电材料、导磁材料、绝缘 材料、结构材料等。导电材料为紫铜线、铝线，用于制成电 机绕组。导磁材料主要是0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成 电机磁路。绝缘材料用来把导电体之间、导电体与铁磁体之 间绝缘开来，绝缘等级与允许温度对应关系如表4-3所示。结 构材料是制造电机所需要的其它金属材料。
4.2 直流电机
直流电机由于存在调速性能好、过载能力强、控制简 单等优势，曾在调速电机领域独占鳌头，20世纪70年代前， 对调速性能要求较高场合均采用直流电机。也是电动车辆 应用最早较广泛的电机。但由于存在换向火花、电刷磨损 及电机本身结构复杂等问题，随着交流变频调速技术发展， 交流调速电机后来居上。目前城市无轨电车和电动叉车等 场合还较多采用直流驱动系统虽直流电机应用在逐年减少， 但它包含了电力调速系统最基础的理论，即仍有必要来分 析讨论。并对由蓄电池提供直流电源的车辆，也有可能设 法以适当简化驱动器来降低成本。
（4）易磨损 由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护
的环境大致相同, 所以要求在设计时充分考虑密封的问题, 防止 灰尘和水汽侵入电动机, 另外还要考虑电动机的散热性能。
（3）抗振动性 由于直流电动机具有较重的电枢, 所以在颠簸的路况行驶时,
车辆振动会影响到轴承所承受的机械应力, 对这个应力进行监 控和采取相应的对策是很有必要的。 同时由于振动, 很容易影 响到換向器和电刷的滑动接触, 因此必须采取提高电刷弹簧预 紧力等措施。
3.电机及分类
4.驱动电机主要性能指标及特点 （1）主要性能指标
（2）各种驱动电机的基本性能比较
大家应该也有点累了，稍作休息
大家有疑问的，可以询问和交流
5.电机中所用的材料
电机中使用的材料主要包括:导电材料、导磁材料、绝缘 材料、结构材料等。导电材料为紫铜线、铝线，用于制成电 机绕组。导磁材料主要是0.35或0.5mm厚的硅钢片叠成,构成 电机磁路。绝缘材料用来把导电体之间、导电体与铁磁体之 间绝缘开来，绝缘等级与允许温度对应关系如表4-3所示。结 构材料是制造电机所需要的其它金属材料。
4.2 直流电机
直流电机由于存在调速性能好、过载能力强、控制简 单等优势，曾在调速电机领域独占鳌头，20世纪70年代前， 对调速性能要求较高场合均采用直流电机。也是电动车辆 应用最早较广泛的电机。但由于存在换向火花、电刷磨损 及电机本身结构复杂等问题，随着交流变频调速技术发展， 交流调速电机后来居上。目前城市无轨电车和电动叉车等 场合还较多采用直流驱动系统虽直流电机应用在逐年减少， 但它包含了电力调速系统最基础的理论，即仍有必要来分 析讨论。并对由蓄电池提供直流电源的车辆，也有可能设 法以适当简化驱动器来降低成本。
（4）易磨损 由于存在电刷、 换向器等易损件, 所以必须进行定期维护
新能源汽车结构与检修课件-4.1 驱动电机基础知识-247
特斯拉驱动电机
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
1.5 磁阻电机
磁阻电机是一种连续运行的电气传动装置，其结构及工作原理与传统 的交、直流电动机有很大的区别。它不依靠定、转子绕组电流所产生磁场 的相互作用（电磁原理）而产生转矩，而是依靠“磁阻最小原理”产生转 矩。特斯拉Model 3上实现商业化。 （1）结构
开关磁阻电机的定子和转子均为凸极结构，定子和转子的齿数不等， 转子齿数一般比定子少2个。在定子齿上绕有线圈，两个位置相对的定子线 圈相互串联形成一相绕组。转子由铁芯叠片而成，其上面没有线圈绕组。
注：磁阻，是一个与电路中的电阻类似的概念。电流总是沿着电阻最小的 路径前进；磁通量总是沿着磁阻最小的路径前进。磁阻与电阻一样，都是 一个标量。
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
1.5 磁阻电机
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
1.5 磁阻电机
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
1.5 磁阻电机
（2）工作原理 开关磁阻电机是基于磁通总是沿着导磁最大的路径闭合原理制成的。
当转子和定子的齿中心线不重合，导磁不是最大时，磁场就会产生磁拉力 形成磁阻转矩，使转子转到导磁体最大的位置。电机控制器不断地向各相 绕组依次通入电流，电机转子则一步一步的沿着与通电相序相反的方向转 动。当改变定子各相通电顺序时，电机的旋转方向随之改变。
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
电动汽车常用驱动电机性能比较
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
• BYD-TYC110A电机（秦）
《新能源汽车结构原理与检修》
纯电动汽车结构原理及检修资料课件
电气连接与控制组件
实现电池组与电机控制器、充电系统等部件 的连接和控制。
电机及控制器
永磁同步电机
利用永磁体的磁场产生旋转力矩，驱动车辆前进。
电机控制器
根据车辆行驶状态和驾驶员需求，控制电机的输入电压和电流，调节电机的输出 转矩和转速。
充电系统
01
02
03
车载充电机
将交流电转换为直流电， 为动力电池组充电。
加强国际合作与交流，共同推动新 能源汽车的发展。
04
对环境的影响与可持续发展
减少碳排放
纯电动汽车的使用能够显著减少交通 领域的碳排放，有助于减缓气候变化 。
节能减排
相比传统燃油车，纯电动汽车在能源 消耗和污染物排放方面具有明显优势 。
资源节约
纯电动汽车的推广有助于节约有限的 石油资源，降低对外部能源的依赖。
推动绿色交通发展
纯电动汽车的发展是实现城市绿色交 通的重要组成部分，有助于构建可持 续发展的城市交通体系。
THANKS
感谢观看
纯电动汽车的优缺点
优点
环保、节能、低噪音、维护成本低等。
缺点
续航里程相对较短、充电时间长、充电设施不够完善等。
02
纯电动汽车的结构原理
动力系统
动力电池组
提供电能，存储和释放能量， 驱动车辆前进。
电机控制器
根据车辆行驶状态和驾驶员需 求，控制电机的工作状态，实 现车辆加速、减速和制动等操 作。
驱动电机
纯电动汽车结构原理 及检修资料课件
contents
目录
• 纯电动汽车概述 • 纯电动汽车的结构原理 • 纯电动汽车检修资料 • 纯电动汽车的未来发展
01
纯电动汽车概述
《新能源汽车结构原理与检修》电子课件
目录
CONTENTS
任务一 认识新能源汽车
任务一 认识新能源汽车
学习目标 1. 掌握新能源汽车的定义和类别 2. 了解新能源汽车的特点及典型车型
任务一 认识新能源汽车
一、相关知识 1. 新能源汽车定义 2017年1月17日工信部公布《新能源汽车生 产企业及产品准入管理规定》第39号令，在 规定中指出：新能源汽车是指采用新型动力 系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽 车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、 纯电动汽车和燃料电池汽车等。
（2）动力驱动系统 2）驱动电机是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也 可具备机械能转化成电能的功能。
任务二 新能源汽车结构认知
（2）动力驱动系统 3）驱动电机控制器是控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由信号接口 电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
任务二 新能源汽车结构认知
任务一 高压安全防护
1.触电危害 对于A级电压，不需要进行触电防护。对于任何B级电压电路中的带电部件，都应 该为电路的接触人员提供安全防护。
任务一 高压安全防护
1.触电危害 B级电压应标记符号，符号底色为黄色，边框和 箭头为黑色。 按照GB2893、GB2894和GB/T546.2的规定。 当移开遮拦或外壳可以露出B级电压带电部分时， 遮拦和外壳上也应该有同样的符号清晰可见。
任务一 高压安全防护
2.触电急救 （4）施救方法 1）口对口人工呼吸 在做人工呼吸之前，首先要检查触电者口腔内有无异物，呼吸道是否堵塞，特别要 注意清理咽喉部分有无痰堵塞。其次，要解开触电者身上妨碍呼吸的衣裤，且维持 好现场秩序。
任务一 高压安全防护
2.触电急救 （4）施救方法 1）口对口人工呼吸
CONTENTS
任务一 认识新能源汽车
任务一 认识新能源汽车
学习目标 1. 掌握新能源汽车的定义和类别 2. 了解新能源汽车的特点及典型车型
任务一 认识新能源汽车
一、相关知识 1. 新能源汽车定义 2017年1月17日工信部公布《新能源汽车生 产企业及产品准入管理规定》第39号令，在 规定中指出：新能源汽车是指采用新型动力 系统，完全或者主要依靠新型能源驱动的汽 车，包括插电式混合动力（含增程式）汽车、 纯电动汽车和燃料电池汽车等。
（2）动力驱动系统 2）驱动电机是将电能转换成机械能为车辆行驶提供驱动力的电气装置，该装置也 可具备机械能转化成电能的功能。
任务二 新能源汽车结构认知
（2）动力驱动系统 3）驱动电机控制器是控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由信号接口 电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
任务二 新能源汽车结构认知
任务一 高压安全防护
1.触电危害 对于A级电压，不需要进行触电防护。对于任何B级电压电路中的带电部件，都应 该为电路的接触人员提供安全防护。
任务一 高压安全防护
1.触电危害 B级电压应标记符号，符号底色为黄色，边框和 箭头为黑色。 按照GB2893、GB2894和GB/T546.2的规定。 当移开遮拦或外壳可以露出B级电压带电部分时， 遮拦和外壳上也应该有同样的符号清晰可见。
任务一 高压安全防护
2.触电急救 （4）施救方法 1）口对口人工呼吸 在做人工呼吸之前，首先要检查触电者口腔内有无异物，呼吸道是否堵塞，特别要 注意清理咽喉部分有无痰堵塞。其次，要解开触电者身上妨碍呼吸的衣裤，且维持 好现场秩序。
任务一 高压安全防护
2.触电急救 （4）施救方法 1）口对口人工呼吸
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直流→直流转换器原理
《新能源汽车结构原理与检修》
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利用空调变频器驱动空调压缩机
《新能源汽车结构原理与检修》
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任务实施
• 1、高压防护作业及场地隔离 • 2、电机旋转变压器检测 • 3、驱动电机系统数据流记录与分析
《新能源汽车结构原理与检修》
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单元小结
北汽EV160电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
长城WEY P8电机控制器 机械工业出版社
2.2 电机控制器
（2）电机控制器结构 电机控制器以IGBT模块（绝缘栅双极型晶体管）为核心，主要由控制板、冷 却水道、UVW高压插件、直流高压插件、IGBT模块及驱动板组成。 驱动电机控制器内部设有故障诊断电路，当诊断出系统异常时会激活一个错 误代码，发送给整车控制器，同时也会存储该故障码和数据。
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.1驱动电机系统
在再生能量阶段，通过车轮的旋转带动电机转动。此时电动机转为 发电机的功能，由电机控制器将电机产生的交流电转为直流电，然后向 动力电池充电。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
（1）驱动电机 新能源汽车驱动电机除了常见的定子、转子外，还有冷却水道、旋 转变压器、高压接线盒等其他部件。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
（1）驱动电机 新能源汽车驱动电机除了常见的定子、转子外，还有冷却水道、旋 转变压器、高压接线盒等其他部件。
《新能源汽车结构原理与检修》
比亚迪秦驱动电机系统
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2.1驱动电机系统
（2）电机冷却系统 电机的散热方式主要有自然冷却和液体冷却两种，新能源汽车普遍 采用液体冷却方式，俗称水冷。 新能源汽车电机冷却系统与传统燃油车的冷却系统很相似，只是冷 却水泵为电子式，由１２Ｖ电源驱动其运转。
2.1驱动电机系统
驱动电机是车辆的唯一动力源向外输出扭矩，驱动车辆前进或后退。 根据车辆不同的运行状态，新能源汽车的驱动电机具有电力驱动和能量 回收两种工作模式。
当车辆采用电力驱动时，动力电池的高压直流电输送至电机控制器， 电机控制器将直流电转换为交流电输送给驱动电机，电机运转时产生的 扭矩传递给驱动轮使车辆行驶。
利用诊断仪可以读取驱动电机转速、IGBT模块温度、驱动电机温度以及电压 电流等数据。新能源电动汽车实车运行数据如图。
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
一、 逆变器
逆变器与变频器
逆变器是把直流电能转变成交流电。它一般由逆变桥、控制逻辑和滤波电路 组成。
二、变频器
变频器是通过改变电机工作频率方式来控制电机的电力控制设备。一般由整
《新能源汽车结构原理与检修》
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理论知识
01 02 03
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
新能源电动汽车的驱动电机系统主要由驱动电动机（DM）和电机 控制器（MCU）组成，电机系统通过高低压线束、冷却管路与整车其 它系统进行连接。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
（1）电机控制器功能 电机控制器是驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，通常简称为 MCU。 MCU的主要功能是控制电机的旋转速度、旋转方向以及再生能量回收。此外， 电机控制器还要对电流传感器、电压传感器、温度传感器等输入信号进行处理， 并将驱动电机系统的运行状态通过CAN总线发送给整车控制器。
• 1、驱动电机系统组成与工作 • 2、电机控制器的组成与控制原理 • 3、电机系统在线诊断数据流分析
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《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
E6电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
E6电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
比亚迪秦电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。
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变频器
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电压转换DC 201V→ DC 12 V
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北汽EV160冷却系统 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
判断驱动电机的发热程度是用“温升”而不是用“温度”来衡量的， 当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。因 新能源汽车的电机和控制器需要完全密封，因此需要在电机中安装温度 传感器来检测电机的实时运动状态。
项目四 驱动电机及控制系统 任务2 驱动电机及控制系统结构原理
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
课程内容
1 2 3 4 5 6
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 任务实施 单元小结
《新能源汽车结构原理与检修》
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情境导入
张先生的新能源电动汽车在行驶过程中，仪表突然提示驱动电机高温报警的故障，于是将 车辆开到4S店进行检修。 张先生：新能源电动汽车驱动电机是怎么工作的呢？ 技师李：新能源电动汽车的驱动系统主要包括驱动电机和电机控制器两部分。动力电池提 供的高压直流电首先经过电机控制器转换为驱动电机所需的交流电，电机控制器还实时监 控电机的工作温度及转速等情况，出现故障后会立即发出报警信号。
（2）电机控制器原理 电机控制器是通过调节电压大小、频率高低、相位变化等参数来控制电机的 运转，即通过相应的电力转换来控制电机工作。所谓的电力转换就是直流与交流、 电压与频率的转换。电力转换形式有交流→直流转换、直流→交流转换、直流→ 直流转换和交流→交流转换。 电机控制器接收档位开关、油门位置、旋转变压器、制动等信号，经过判断 和逻辑运算之后控制电机的正反转以及转速，电机控制器工作框架如图4-24所 示。。电机控制器内部主要包括控制电路板和驱动电路板两部分。控制电路板以 信号采集、旋变解码、模数转换以及CAN通讯功能为主，并计算出所需占空比， 产生PWM（正弦脉宽调制）信号。驱动电路板以电源控制、功率调节为主，通 过IGBT向驱动电机输送U、V、W三相交流电。
蔚来ES6前置永磁同步电机+后置异步感应电机的驱动系统
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
学习目标
1．了解驱动电机及控制器基本结构 2．了解驱动电机控制器的功能、结构与工作原理
1．具备资料查询、收集和整理能力 2. 能进行驱动电机的结构分析能力 3. 具备一定的驱动电机系统的运行数据分析能力
电机极限工作温度是由其绝缘材料的耐热等级来决定的，电机温度 传感器通常采用內埋的方式布置在电机定子线圈内部，采用NTC负温度 系数热敏电阻检测电机的工作温度，并作为控制电子水泵是否运转的主 要依据。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
电机温度过高时可能导致电机严重损坏，当出现这种情况时应立即安靠边 停车。电机温度过高后车辆会进入跛行模式，限制扭矩输出或强制停机。以北 汽新能源EV160车型为例，当电机控制器检测到驱动电机温度传感器显示 120℃≤温度＜140℃时，降功率运行；温度≥140℃时，降功率至0，即停机状态。
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.2 电机控制器
新能源汽车电机控制器主要是通过脉冲宽度调制(PWM)的方式控制IGBT工作， 从而将电流从DC转换到AC(电池到驱动电机)或者从AC转化到DC(驱动电机到电池)。
IGBT控制电路 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.3 电机系统数据流分析
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
（3）旋变变压器 旋转变压器是一种电磁式传感器，又称作同步分解器，简称旋变。 用来测量驱动电机的转轴角位移和角速度。由激励绕组、余弦绕组和正 弦绕组3个线圈组成。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
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《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
电力转换形式
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2.2 电机控制器
电机控制器工作框架
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电 压驱动式功率半导体器件。与其他电子元器件相比，IGBT具有输入阻抗高、开关 速度快、驱动电路简单、承受电压高、导通电流大等优点，已经广泛用于各种变 频器和调速电路中。
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
拓展阅读
利用空调变频器驱动空调压缩机
《新能源汽车结构原理与检修》
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任务实施
• 1、高压防护作业及场地隔离 • 2、电机旋转变压器检测 • 3、驱动电机系统数据流记录与分析
《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
单元小结
北汽EV160电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
长城WEY P8电机控制器 机械工业出版社
2.2 电机控制器
（2）电机控制器结构 电机控制器以IGBT模块（绝缘栅双极型晶体管）为核心，主要由控制板、冷 却水道、UVW高压插件、直流高压插件、IGBT模块及驱动板组成。 驱动电机控制器内部设有故障诊断电路，当诊断出系统异常时会激活一个错 误代码，发送给整车控制器，同时也会存储该故障码和数据。
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2.1驱动电机系统
在再生能量阶段，通过车轮的旋转带动电机转动。此时电动机转为 发电机的功能，由电机控制器将电机产生的交流电转为直流电，然后向 动力电池充电。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
（1）驱动电机 新能源汽车驱动电机除了常见的定子、转子外，还有冷却水道、旋 转变压器、高压接线盒等其他部件。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
（1）驱动电机 新能源汽车驱动电机除了常见的定子、转子外，还有冷却水道、旋 转变压器、高压接线盒等其他部件。
《新能源汽车结构原理与检修》
比亚迪秦驱动电机系统
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2.1驱动电机系统
（2）电机冷却系统 电机的散热方式主要有自然冷却和液体冷却两种，新能源汽车普遍 采用液体冷却方式，俗称水冷。 新能源汽车电机冷却系统与传统燃油车的冷却系统很相似，只是冷 却水泵为电子式，由１２Ｖ电源驱动其运转。
2.1驱动电机系统
驱动电机是车辆的唯一动力源向外输出扭矩，驱动车辆前进或后退。 根据车辆不同的运行状态，新能源汽车的驱动电机具有电力驱动和能量 回收两种工作模式。
当车辆采用电力驱动时，动力电池的高压直流电输送至电机控制器， 电机控制器将直流电转换为交流电输送给驱动电机，电机运转时产生的 扭矩传递给驱动轮使车辆行驶。
利用诊断仪可以读取驱动电机转速、IGBT模块温度、驱动电机温度以及电压 电流等数据。新能源电动汽车实车运行数据如图。
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拓展阅读
一、 逆变器
逆变器与变频器
逆变器是把直流电能转变成交流电。它一般由逆变桥、控制逻辑和滤波电路 组成。
二、变频器
变频器是通过改变电机工作频率方式来控制电机的电力控制设备。一般由整
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理论知识
01 02 03
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
新能源电动汽车的驱动电机系统主要由驱动电动机（DM）和电机 控制器（MCU）组成，电机系统通过高低压线束、冷却管路与整车其 它系统进行连接。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
（1）电机控制器功能 电机控制器是驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，通常简称为 MCU。 MCU的主要功能是控制电机的旋转速度、旋转方向以及再生能量回收。此外， 电机控制器还要对电流传感器、电压传感器、温度传感器等输入信号进行处理， 并将驱动电机系统的运行状态通过CAN总线发送给整车控制器。
• 1、驱动电机系统组成与工作 • 2、电机控制器的组成与控制原理 • 3、电机系统在线诊断数据流分析
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《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
E6电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
E6电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
比亚迪秦电机控制器 《新能源汽车结构原理与检修》
机械工业出版社
2.2 电机控制器
流、滤波、逆变、制动单元、驱动单元、检测单元、微处理单元等组成。
逆变器 《新能源汽车结构原理与检修》
变频器
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拓展阅读
电压转换DC 201V→ DC 12 V
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
利用空调变频器驱动空调压缩机
《新能源汽车结构原理与检修》
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拓展阅读
北汽EV160冷却系统 《新能源汽车结构原理与检修》
荣威E50冷却系统 机械工业版社
2.1驱动电机系统
判断驱动电机的发热程度是用“温升”而不是用“温度”来衡量的， 当“温升”突然增大或超过最高工作温度时，说明电机已发生故障。因 新能源汽车的电机和控制器需要完全密封，因此需要在电机中安装温度 传感器来检测电机的实时运动状态。
项目四 驱动电机及控制系统 任务2 驱动电机及控制系统结构原理
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课程内容
1 2 3 4 5 6
情境导入 学习目标 理论知识 拓展阅读 任务实施 单元小结
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情境导入
张先生的新能源电动汽车在行驶过程中，仪表突然提示驱动电机高温报警的故障，于是将 车辆开到4S店进行检修。 张先生：新能源电动汽车驱动电机是怎么工作的呢？ 技师李：新能源电动汽车的驱动系统主要包括驱动电机和电机控制器两部分。动力电池提 供的高压直流电首先经过电机控制器转换为驱动电机所需的交流电，电机控制器还实时监 控电机的工作温度及转速等情况，出现故障后会立即发出报警信号。
（2）电机控制器原理 电机控制器是通过调节电压大小、频率高低、相位变化等参数来控制电机的 运转，即通过相应的电力转换来控制电机工作。所谓的电力转换就是直流与交流、 电压与频率的转换。电力转换形式有交流→直流转换、直流→交流转换、直流→ 直流转换和交流→交流转换。 电机控制器接收档位开关、油门位置、旋转变压器、制动等信号，经过判断 和逻辑运算之后控制电机的正反转以及转速，电机控制器工作框架如图4-24所 示。。电机控制器内部主要包括控制电路板和驱动电路板两部分。控制电路板以 信号采集、旋变解码、模数转换以及CAN通讯功能为主，并计算出所需占空比， 产生PWM（正弦脉宽调制）信号。驱动电路板以电源控制、功率调节为主，通 过IGBT向驱动电机输送U、V、W三相交流电。
蔚来ES6前置永磁同步电机+后置异步感应电机的驱动系统
《新能源汽车结构原理与检修》
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学习目标
1．了解驱动电机及控制器基本结构 2．了解驱动电机控制器的功能、结构与工作原理
1．具备资料查询、收集和整理能力 2. 能进行驱动电机的结构分析能力 3. 具备一定的驱动电机系统的运行数据分析能力
电机极限工作温度是由其绝缘材料的耐热等级来决定的，电机温度 传感器通常采用內埋的方式布置在电机定子线圈内部，采用NTC负温度 系数热敏电阻检测电机的工作温度，并作为控制电子水泵是否运转的主 要依据。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
电机温度过高时可能导致电机严重损坏，当出现这种情况时应立即安靠边 停车。电机温度过高后车辆会进入跛行模式，限制扭矩输出或强制停机。以北 汽新能源EV160车型为例，当电机控制器检测到驱动电机温度传感器显示 120℃≤温度＜140℃时，降功率运行；温度≥140℃时，降功率至0，即停机状态。
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2.2 电机控制器
新能源汽车电机控制器主要是通过脉冲宽度调制(PWM)的方式控制IGBT工作， 从而将电流从DC转换到AC(电池到驱动电机)或者从AC转化到DC(驱动电机到电池)。
IGBT控制电路 《新能源汽车结构原理与检修》
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2.3 电机系统数据流分析
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2.1驱动电机系统
（3）旋变变压器 旋转变压器是一种电磁式传感器，又称作同步分解器，简称旋变。 用来测量驱动电机的转轴角位移和角速度。由激励绕组、余弦绕组和正 弦绕组3个线圈组成。
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.1驱动电机系统
《新能源汽车结构原理与检修》
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2.2 电机控制器
电力转换形式
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2.2 电机控制器
电机控制器工作框架
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2.2 电机控制器
IGBT是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电 压驱动式功率半导体器件。与其他电子元器件相比，IGBT具有输入阻抗高、开关 速度快、驱动电路简单、承受电压高、导通电流大等优点，已经广泛用于各种变 频器和调速电路中。