电动车驱动电机的大脑—电控
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发布时间：2023-06-24 18:46
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时间：2024-07-15 22:47
电动车驱动电机的大脑—电控
电动汽车的驱动电机控制器是整个汽车驱动系统的控制核心，主要有三大功能：
1. 直流电转交流电，控制电机的转速和扭矩：新能源汽车工作时，在整车驱动系统层面，驾驶动作触发整车控制器VCU下达指令，通过CAN总线传给驱动电机控制器，电机控制器会将电池输送来的直流电转化为交流电，同时控制电流的频率和大小，以此控制电机的转速和扭矩输出。
2. 交流电转直流电，能量回收：整车在减速刹车时，电机会产生感应交流电，电机控制器可以把交流电转化为直流电，储存到电池中，增加整车的续航。
3. 旋变和热管理等控制：在动力系统内部，控制器对电机实现调用驱动，是基于由 IGBT 导通的三个定子线圈。而电机所配的旋变会记录下转子位置，经电机控制器解码后，精确实现相应 IGBT 的导通。同时，电机和电机控制器的实时温度通过电机控制器传递给整车控制器VCU，从而控制热管理系统对电机和控制器进行冷却。
电机控制器主要由逆变器（主要部件是 IGBT 功率模块）、逆变驱动电路、控制电路、直流支撑电容、滤波器、壳体等组成，其中IGBT占整个控制器成本的40-50%。
逆变器是电机控制器的核心，其关键部件是IGBT（绝缘栅双极晶体管）功率模块，具体可以参考《电动汽车的心脏IGBT》一文，它可以将电池包提供的直流电转化成交流电，来驱动电机工作，也可以将交流电转化为直流电，进行能量回收，目前主流供应商为英飞凌、安森美、ST等国外厂商，国内目前做的比较好的有中车、斯达、士兰微等，但是跟国外厂商相比，还有一定差距。
电机控制器的硬件通常分为控制板和驱动板，也有一些厂家是二合一的集成板，上图中就是二合一的集成版，控制板主要包括主控芯片、CAN网络、采样电路、旋变电路和电源电路等组成, 可以控制功率模块按照整车控制器要求工作。
直流支撑电容可以简单理解成一个储存电荷的容器，利用其电压不能突变的特性，当有毛刺电流流入时，可以将其储存吸收掉，不会造成母线电压突变。
滤波器可以防止控制器内部的IGBT的开关产生的干扰信号，通过直流线束传导至外部，对外部造成电磁波辐射。一般为LC低通滤波，通过在母线上设置共模电感和电容，将IGBT产生的辐射储存在电感和电容中。
