电动汽车电控系统发展现状及趋势

因此 高性 能 永 磁 电 机 是 我 国车 用驱 动 电机 的 重要 发 展 方
向。
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４驱 动 电机 系统 集成 化
通 过 电机 集 成 （ 机 与 发 动 机 集 成 或 电机 与 变速 箱 集 电 成 ） 控制 器集 成 ，有 利 于建 校 驱动 系统 的重量 和体 积 ，可 和
２ 驱 动 电机 高速化 ，回馈 制动 范 围宽广 高效 化 ． 通 过 提 高 电机 的 工 作 转 速 ，减 小 电 机 的体 积 和 质
理 可 以简单 归纳 为 ： 由电子 控 制单 元根 据数 据采 集 电路 采 集 到 的电池 状 态信 息 以及 其 它相 关信 息 ，进 行 数据 分
传 统 汽 车 的 制动 过 程 多依 靠 摩 擦 的 方式 消耗 车 辆 行 驶
的动 能 而 降低 车 速 ，其 制动 能 量 转化 为热 能 散 发到 周 围 环
动 汽 车 方 面做 了不 少 研 究 ，也 开 发 出 了很 多 成 功 的产 品。 电控 系统是 电动汽 车 的大脑 ， 由各 个 子系统 构 成 ， 每一 个子 系统 一般 由传 感 器 、 信 号 处理 电路 、 电控 单 元 、 控 制 策 略 、 执 行 机 构 、 自诊 断 电路 和 指 示 灯 组 成 。 在 不 同 类 型 的 电 动 汽 车 上 ，电控 系统 存 在 一 些 区 别 ， 但 总 体 来 说 一般 都 包 括 能 量 管理 系统 、 再 生 制动
境 中去 。 而 电动 汽 车 在 制动 时 ，可 以将 牵 引电机 转 换 为 发
工 况 ，使 整 车节 能更 加有效 ，延长 行车 里程 。
四 电动汽 车 电机 驱动 系统 的发 展趋 势 。 １驱动 电机 本体 永磁 化 ３ 驱动 电机 控制 数字 化 ．
专 用 芯片 及 数字 信 号处 理 器 的 出现 ，促进 了电机 控 制
器 的数 字 化 ，提 高 了电机 系 统 的控 制 精 度 ，有效 减 小 了系 统 体 积 ，如 采 用高 功 能集 成 模 块 、新 型 薄膜 电 容 一体 化技
术。
永 磁 电机 具 有 高 转 矩 密度 、高 功 率 密 度 、高 效 率 、
高 可 靠性 等 优 点 。 我 国 具 有世 界 最 为 丰 富 的 稀 土资 源 ，
统 以及动 力 总成 控 制系统 等 。各 个子 系统 功 能不 是 简单
的叠加 ，而 是综 合各 子 系统 功能 来控 制 电动汽 车 。 １ 能量 管理 系统 ．
能 量 管理 系统 是 多能 源 电动 汽 车 的 核 心 ， 它 由 ３
２ 再 生制 动控 制 系统
部 分组 成 ：功率 分配 、 功率 限制 和充 电控制 。其 工作 原
原湖 南大 学机 械与 汽车 工程 学 院 电子与 控制 工程 系主 任 余 群 明 几十 年来 ，世界 各 国政 府 以及 各 大汽 车 制造
．
析 和 处 理 ，并形 成 最 终 的 指令 和 信 息 发送 到 相 应 的 功能 模
块。
！商都 在汽 车新 能源 、 汽 车新 动 力 以及新 型 电
再 生制 动能 量 回馈 系统 的研 究是 电动汽 车开 发 中
４ 电动助 力转 向系统 ．
电 动 助 力 转 向 系 统 通 常 由传 感 器 、 电子 控 制单
的 一 个重要 环 节 ，其 设计 开 发需 要 综 合考 虑汽 车 动 力
学特 性 、 电机 发 电特 性 、 电池安全 保证 与充 放 电特性
向 以及汽 车 速度 等 信号 ，决 定 电动 机 的旋 转方 向和助 力 电流 的大 小 。并将 指令 传 递给 电 动机 ，通过 离 合器
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电 机 ，依 靠 车 轮 拖 动 电机 产 生 电 能 和 车 轮 制 动 力 矩 ， 从 而 在 减 缓 汽 车 速 度 的 同 时 将 部 分 动 能 转 化 为 电 能 储
等 都 适 用 于 电机 驱 动 。
存 起来 ，回收 了能量 ，提高 了汽车 的续航 里程 。
示 。与 电机 控 制技 术 相 比 ，能量 管 理 技术 还 不 是 很 成熟 。 如 何 实 现无 损 电池 的充 电 、 监 控 电池 的充放 电状 态 ，避 免
过 充 电 现象 ，并对 电池 实行 定 期 的实 时的检 测 、 诊 断和 维
护 ，最 大 限度 地 保 证 电 池 的正 常 可 靠 的运 行 ，是很 多学 者 正 在 研 究 的 方 向 。而 在 能 量管 理 系 统 中数 据 采 集模 块 的可 靠 性 、剩余 能 量估 算 模 块 的精 度 、 安全 管理 模 块 等 方面 有 待 进一 步提 高 。
量 ，进而 拓 宽 回 馈 制动 的范 围 ，采 用 适 当 的 变速 系 统 及
有效 降 低 系统 制 造 成本 ，如 动 力传 动 一体 化 部 件 ，包 括 电 机 、减速 齿轮 、传 动轴 等等 。
控 制策 略 ，可 以使 回馈 制 动 的 允许 范 围拓 宽 而 适 应 更 多
零 部件 论 坛
元 、电动 机 、 电磁 离合 器和 减 速机 构等 组成 。其 工作
原理 是 电子 控制 单元 根 据转 向盘 的输 入 力矩 、 转动 方
等 多方 面 的问题 。采 用再 生制 动 技术 ，需要 满足 ２个
要求： （ ） １要满 足 制动 效能 、 制动 效能 恒 定性 、 制动 时汽 车 的方 向 稳定 性 以及 最大 限 度地 提 高制 动 能 量 的
控 制 系 统 、 电 机 驱动 控 制 系 统 、 电动 助 力 转 向控 制 系
它所 完成 的 功 能 包括 维 持 电动 车所 有蓄 电池 组 件 的工 作 ，并使 其 处 于最 佳 状 态 ； 采 集 车 辆 的各 个 子 系统 的运 行
数 据 ，进行 监 控 和诊 断 ： 制 充 电方 式和 提 供剩 余 能 量 的显 控