车用永磁同步电机控制策略开发与标定
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• 25 °C--35 °C--45 °C--55 °C--65 °C--75 °C等温度下的效率 map
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整 系统控制策略设计（油门） 车 驱 动 力 矩
驱动控制策略
A策略：为动力性优先策略，该策略下很小 的油门开度就能获得较高的电机输出力矩，该车 的动力性较好，加速和起步较快。
驱动系统与变速箱、驱动桥等集成化
二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则
原则：调节电机额定功率、转速提高电机高效区工作点
o 改变电机额定功率 ：高效区上下移动
o 改变电机额定转速： 高效区左右移动
二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则
eg:电机工作点的分析
1不同工况工作点分析 2 80%以上效率点统计 3动力系统最高车速等参数匹配
车用永磁同步电机控制策略开发与标定
2019-7-24
目录
一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势 二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则 三、电机工作点动力模式和速度模式电机工作点移动路线 四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计 五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线 六、电机控制系统标定内容介绍
•死 区 补 偿
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
DTC
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
利用 相关 性求 两个 交流 信号 的相 差
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
• 1 硬件各端口输入测试、上位机 • 2 电流标定实验、上位机 • 3 can通信测试 • 4 电机参数（1 通入直流电（三相导通）测：定子电阻 • 2 通入单相交流（与三相堵转类似）测：定子漏感、转
额定电压连续电动工作特性曲线
80
30
转矩
70
功率
25
60
20
50
15
40
10
30
5
200
2000
4000
6000
8000 0
转速n/rpm
最低电压连续电动工作特性曲线
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
不同电压电动工作功率、力矩特性曲线
不同电压电动工作功率特性曲线
不同电压电动工作力矩特性曲线
三、电机工作点动力模式和速度模式电机工作点移动路线
1同一转速不同 负载路径（同一 效率）； 2同一转速不同 负载路径（不同 一效率） ； 3同一负载不同 转速路径（同一 效率） ； 4同一负载不同 转速路径（不同 一效率） ；
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
不同电压电机工作效率map特性测试
系统效率图 140
70
120
系统效率图 140
120
70
8580 75
70 75
80 85
85 8705
80
75 70
90 70
7570 85
转矩(N.m)
100
807855
70 75
85
70 85
70 80 90 90
75 80
80
60
7855
40
8075 85
20
70
2000 1000
80
2000
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
永磁电机退磁故障的气隙磁密波形
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
电机发热量
• 对于永磁电机来说，转子磁链会随温度变化而变化，而磁链变化 会直接导致电机输出转矩的变化。
• 以某型电机为例，当温度升高40°C，转子磁链会下降4%时，电 机标定的精度会下降。因此，将电机温度控制在一定范围内，如 65±2°C，对电机标定的精度有很大意义。
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
M T P A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
D T C
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
专 用 芯 片
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
• 额定电压电机系统电动效率map图 • 最低电压电机系统电动效率map图
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
转矩T/Nm 功率P/kw 转矩T/Nm 功率P/kw
连续电动工作特性测试
60
25
转矩 20
功率
40 15
10 20
5
0
2000
4000
6000
8000 0
转速n/rpm
B策略：是一种线性策略，处于两者之间， 线性控制。
C策略：为舒适性 优先策略，该策略的动力 性较差，但动力输出较平稳，在高速下仍然有持 续的动力输出能力，整车行驶过程较平稳，整车 舒适性较好。
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整 驾驶踏板到电机力矩的基本控制关系 车 驱 动 力 矩
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整车控制器与动力驱动系统的架构
电机工作点与电压等级、 温度、磁场衰退等的map图
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整 系统控制策略设计—转矩给定策略
车
电机转速信号
电池组SOC
选择控制模式
加速踏板输出电压信号
驱
动
查表当前转速的最大转矩
一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势
1 高可靠性 2 高功率密度 3 高转矩密度、过载能力强、动 态响应快（TFPM横向磁通力矩电 机） 4 高效率 5 体积小、 6 重量轻、 7 低成本 8 调速范围宽 9 振动小、噪声低等等
一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势
85
3000 4000 5000 转速(r/min)
6000
90 8075
7000
90
8000
9000
转矩(N.m)
90 70
100 80
8580 75
7075 80
60 780580 75
90
85 70
40
20
75
80
90
80 75
7080
90
85
8590 80
75 90
85
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 转速(r/min)
换算为踏板行程系数
力
矩
计算电机驱动转矩负荷系数
整车驱动控制策略的核心是 根据驾驶员动作分析其驾驶意图, 并综合考虑动力电池等状态，计 算驾驶员对电机的期望转矩，然 后向电机驱动系统发出指令。
计算需求转矩 发送转矩 跳转其他部分
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
V c u 协 调 制 动 能 量 回 收
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整 系统控制策略设计（油门） 车 驱 动 力 矩
驱动控制策略
A策略：为动力性优先策略，该策略下很小 的油门开度就能获得较高的电机输出力矩，该车 的动力性较好，加速和起步较快。
驱动系统与变速箱、驱动桥等集成化
二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则
原则：调节电机额定功率、转速提高电机高效区工作点
o 改变电机额定功率 ：高效区上下移动
o 改变电机额定转速： 高效区左右移动
二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则
eg:电机工作点的分析
1不同工况工作点分析 2 80%以上效率点统计 3动力系统最高车速等参数匹配
车用永磁同步电机控制策略开发与标定
2019-7-24
目录
一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势 二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则 三、电机工作点动力模式和速度模式电机工作点移动路线 四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计 五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线 六、电机控制系统标定内容介绍
•死 区 补 偿
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
DTC
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
利用 相关 性求 两个 交流 信号 的相 差
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
• 1 硬件各端口输入测试、上位机 • 2 电流标定实验、上位机 • 3 can通信测试 • 4 电机参数（1 通入直流电（三相导通）测：定子电阻 • 2 通入单相交流（与三相堵转类似）测：定子漏感、转
额定电压连续电动工作特性曲线
80
30
转矩
70
功率
25
60
20
50
15
40
10
30
5
200
2000
4000
6000
8000 0
转速n/rpm
最低电压连续电动工作特性曲线
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
不同电压电动工作功率、力矩特性曲线
不同电压电动工作功率特性曲线
不同电压电动工作力矩特性曲线
三、电机工作点动力模式和速度模式电机工作点移动路线
1同一转速不同 负载路径（同一 效率）； 2同一转速不同 负载路径（不同 一效率） ； 3同一负载不同 转速路径（同一 效率） ； 4同一负载不同 转速路径（不同 一效率） ；
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
不同电压电机工作效率map特性测试
系统效率图 140
70
120
系统效率图 140
120
70
8580 75
70 75
80 85
85 8705
80
75 70
90 70
7570 85
转矩(N.m)
100
807855
70 75
85
70 85
70 80 90 90
75 80
80
60
7855
40
8075 85
20
70
2000 1000
80
2000
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
永磁电机退磁故障的气隙磁密波形
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
电机发热量
• 对于永磁电机来说，转子磁链会随温度变化而变化，而磁链变化 会直接导致电机输出转矩的变化。
• 以某型电机为例，当温度升高40°C，转子磁链会下降4%时，电 机标定的精度会下降。因此，将电机温度控制在一定范围内，如 65±2°C，对电机标定的精度有很大意义。
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
M T P A
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
D T C
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
专 用 芯 片
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
• 额定电压电机系统电动效率map图 • 最低电压电机系统电动效率map图
四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计
转矩T/Nm 功率P/kw 转矩T/Nm 功率P/kw
连续电动工作特性测试
60
25
转矩 20
功率
40 15
10 20
5
0
2000
4000
6000
8000 0
转速n/rpm
B策略：是一种线性策略，处于两者之间， 线性控制。
C策略：为舒适性 优先策略，该策略的动力 性较差，但动力输出较平稳，在高速下仍然有持 续的动力输出能力，整车行驶过程较平稳，整车 舒适性较好。
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整 驾驶踏板到电机力矩的基本控制关系 车 驱 动 力 矩
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整车控制器与动力驱动系统的架构
电机工作点与电压等级、 温度、磁场衰退等的map图
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
整 系统控制策略设计—转矩给定策略
车
电机转速信号
电池组SOC
选择控制模式
加速踏板输出电压信号
驱
动
查表当前转速的最大转矩
一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势
1 高可靠性 2 高功率密度 3 高转矩密度、过载能力强、动 态响应快（TFPM横向磁通力矩电 机） 4 高效率 5 体积小、 6 重量轻、 7 低成本 8 调速范围宽 9 振动小、噪声低等等
一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势
85
3000 4000 5000 转速(r/min)
6000
90 8075
7000
90
8000
9000
转矩(N.m)
90 70
100 80
8580 75
7075 80
60 780580 75
90
85 70
40
20
75
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80 75
7080
90
85
8590 80
75 90
85
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 转速(r/min)
换算为踏板行程系数
力
矩
计算电机驱动转矩负荷系数
整车驱动控制策略的核心是 根据驾驶员动作分析其驾驶意图, 并综合考虑动力电池等状态，计 算驾驶员对电机的期望转矩，然 后向电机驱动系统发出指令。
计算需求转矩 发送转矩 跳转其他部分
五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线
V c u 协 调 制 动 能 量 回 收