驅(qū)動電機系統(tǒng)

1、一、純電動汽車的基本結(jié)構(gòu) 電動汽車的基本結(jié)構(gòu) 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 高壓控制盒 冷凝器 驅(qū)動電機 電機控制器 電機系統(tǒng)的安裝位置電機系統(tǒng)的安裝位置 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 永磁同步電機（永磁同步電機（PMSMPMSM） 效率高、體積小、重量輕及可靠性高 PMSM 是系統(tǒng)的重要執(zhí)行機構(gòu)，是電能轉(zhuǎn)與 機械能轉(zhuǎn)化的部件，并將自身的運行狀態(tài)的信息 發(fā)送給電機控制器。 電機使用了一些傳感器來提供電機的工作信 息。這些傳感器包括： 旋轉(zhuǎn)變壓器：用以檢測電機轉(zhuǎn)子位置； 溫度傳感器：用以檢測電機的繞組溫度。 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 二、E150EV電機系統(tǒng)組成

2、 電機控制器電機控制器 電機系統(tǒng)的控制中心。它對所有的輸入信號進行處理，并將電機控 制系統(tǒng)運行狀態(tài)的信息發(fā)送給整車控制器。電機控制器內(nèi)含功能診斷電路。 當(dāng)診斷出異常時，它將會激活一個錯誤代碼，發(fā)送給整車控制器。 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 電機控制器電機控制器 北汽E150EV純電動汽車驅(qū)動電機控制器也是一種自動弱磁調(diào)速逆變控制器。電機控制 器箱內(nèi)主要由以IGBT功率模塊為核心的功率電路和以單片機為核心的微電子控制電路 兩部分構(gòu)成?？梢詫⑤斎氲闹绷麟妷鹤?yōu)榭烧{(diào)的交流電壓和電流給驅(qū)動電機等負(fù)載使 用，機組采用水冷方式，需外配水循環(huán)。膨脹水箱等散熱設(shè)備。 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 電機控制器

3、電機控制器 電機控制系統(tǒng)使用了如下傳感器來提供電機的工作信息，包括： p 電流傳感器：用以檢測電機工作的實際電流（包括母線電流、三相交流電流） p 電壓傳感器：用以檢測供給電機控制器工作的實際電壓（包括高壓電池電壓、蓄 電池電壓） p 溫度傳感器：用以檢測電機控制系統(tǒng)的工作溫度（包括模塊溫度、電機控制器溫 度） 三、E150EV電機系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù) 項目項目參數(shù)參數(shù) 類型永磁同步電機 基速3000rpm 轉(zhuǎn)速范圍09000rpm 額定功率20kW 峰值功率45kW 額定扭矩64Nm 峰值扭矩144Nm 重量4550kg 電機電機控制器控制器 項目參數(shù) 直流輸入電壓336V 工作電壓范圍2524

4、03V 控制電源12V 控制電源范圍916V 重量911Kg 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 在電機系統(tǒng)中，電機 的輸出動作主要是靠控制 單元給定命令執(zhí)行，即控 制器輸出命令?？刂破髦?要是將輸入的直流電逆變 成電壓、頻率可調(diào)的三相 交流電，供給配套的三相 交流永磁同步電機使用。 電機系統(tǒng)的工作原理電機系統(tǒng)的工作原理 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器 旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變壓器定子 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 旋轉(zhuǎn)變壓器簡稱旋變是一種輸出電壓隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變化的 信號元件。當(dāng)勵磁繞組以一定頻率的交流電壓勵磁時，輸出 繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)

5、子轉(zhuǎn)角成正弦、余弦函數(shù)關(guān)系，或保持 某一比例關(guān)系，或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。 旋變工作原理旋變工作原理 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 電機系電機系 統(tǒng)的連接統(tǒng)的連接 示意圖示意圖 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 1 712 6 電機高壓接口：電機高壓接口：電機電機低壓低壓信號接口信號接口（老版本）：（老版本）： 型號編號信號名稱說明 Molex 19429-0047 1R1 電機旋轉(zhuǎn)變壓器接 口 2R2 3S1 4S3 5S2 6S4 7TH0 電機溫度接口 8TL0 9TH1 10TL1 RTHP6161SNH-35PS2 U電機U相 電機三相輸入連接

6、 器 RTHP6161SXH-35PS2V電機V相 RTHP6161SWH-35PS2W電機W相 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 電機高壓接口：電機高壓接口： 電機電機低壓低壓信號接口信號接口（新版本）：（新版本）： 型號型號編號編號信號名稱信號名稱說明說明 Amphenol RTOW01419PN03 AR1 電機旋轉(zhuǎn)變壓器接 口 BR2 CS1 DS3 ES2 FS4 GTH0 電機溫度接口 HTL0 LTH1 KTL1 RTHP6161SNH-35PS2 U電機U相 電機三相輸入連接 器 RTHP6161SXH-35PS2V電機V相 RTHP6161SWH-35PS2W電機

7、W相 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 控制器信號接口：控制器信號接口： 1 13 24 23 35 12 型號型號編號編號信號名稱信號名稱說明說明 AMP 35pin C-776163 12R1旋變信號 電機旋轉(zhuǎn)變 壓器接口 11R2旋變信號 10PB屏蔽 21S1旋變信號 9S3旋變信號 22PB屏蔽 35S2旋變信號 34S4旋變信號 23PB屏蔽 32 12V_GND 控制電源接 口 33 29 12V+電源 30 3CAN_H CAN總線接口 15CAN_L 4CAN_PB 7 CAN_SHIELD 2TL電機溫度電機溫度傳 感器接口1TH電機溫度 四、E150EV電機系

8、統(tǒng)工作原理及接 口定義 型號型號編號編號信號名稱信號名稱說明說明 RTHP0161PZ-H1+ 直流高壓輸入 正極控制器直流高 壓輸入端 RTHP0161PY-H1- 直流高壓輸入 負(fù)極 RTHP0161PN-H1U主電機U相 控制器高壓三 相輸出端 RTHP0161PX-H1 V主電機V相 RTHP0161PW-H1W主電機W相 控制器高壓接口：控制器高壓接口： 五、E150EV電機系統(tǒng)的控制策略 電機系統(tǒng)驅(qū)動模式電機系統(tǒng)驅(qū)動模式 整車控制器根據(jù)車輛運行的不同情況，包括車速、檔位、電池 SOC 值來 決定TM 電機輸出扭矩或功率。 當(dāng)TM 電機控制器從整車控制器處得到扭矩輸出命令時，將動力電

9、池提供 的直流電能，轉(zhuǎn)化成交流電能,以使TM 電機輸出扭矩。此時TM 電機輸出力矩 驅(qū)動車輛。 五、E150EV電機系統(tǒng)的控制策略 電機系統(tǒng)電機系統(tǒng)發(fā)電模式發(fā)電模式 當(dāng)車輛在減速或剎車制動的時候，電機控制器從整車控制器得到發(fā)電命 令后，電機控制器將電機處于發(fā)電狀態(tài)。此時電機會將車子動能轉(zhuǎn)化成交流 電能。然后，交流電能通過電機控制器轉(zhuǎn)化為直流電，存儲到電池中。 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 電機溫度保護電機溫度保護 當(dāng)控制器監(jiān)測到驅(qū)動電機溫度傳感器顯示： 120溫度 140 時，降功率運行； 溫度140 時，降功率至0 ，即停機。 控制器溫度保護控制器溫度保護 當(dāng)控制器監(jiān)測到散熱基板板溫度為

10、：溫度85 時，超溫保 護，即停機。 當(dāng)控制器監(jiān)測到散熱基板板溫度為： 85 溫度 75 時，降功運行。 溫度保護功能溫度保護功能 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 冷卻系統(tǒng)的控制冷卻系統(tǒng)的控制策略策略 當(dāng)控制器監(jiān)測到驅(qū)動電機溫度傳感器顯示：當(dāng)控制器監(jiān)測到驅(qū)動電機溫度傳感器顯示： 4545溫度溫度50 50 時冷卻風(fēng)扇時冷卻風(fēng)扇 低速啟動；低速啟動； 溫度溫度50 50 時，冷卻風(fēng)扇高速啟動；溫度降至?xí)r，冷卻風(fēng)扇高速啟動；溫度降至40 40 時冷卻風(fēng)時冷卻風(fēng) 扇停止工作。扇停止工作。 當(dāng)控制器監(jiān)測到散熱基板板溫度為：溫度當(dāng)控制器監(jiān)測到散熱基板板溫度為：溫度75 75 時，冷卻風(fēng)扇低速啟動。時，

11、冷卻風(fēng)扇低速啟動。 80 80 時，冷卻風(fēng)扇高速啟動；溫度降至?xí)r，冷卻風(fēng)扇高速啟動；溫度降至75 75 時冷卻風(fēng)扇停止工作。時冷卻風(fēng)扇停止工作。 溫度保護功能溫度保護功能 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 系統(tǒng)提供了完備的保護功能 電機控制器過熱保護 直流電線過電壓欠電壓保護 電機控制器輸出過流保護 電機過載保護 電機超速保護 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 旋變故障描述旋變故障描述 出現(xiàn)旋變故障時（電機與控制器旋變線連接正確），一般分 為2種情況：一種電機旋轉(zhuǎn)變壓器故障，另一種為控制器旋變解 碼電路故障。不管哪一種故障，都將會導(dǎo)致電機系統(tǒng)無法啟動及 轉(zhuǎn)矩輸出偏小等現(xiàn)象。若出現(xiàn)以上情況，請首

12、先檢查電機旋轉(zhuǎn)變 壓器是否損壞，檢測步驟如下： 根據(jù)電氣接口表定義，采用萬用表歐姆檔檢查S1S3（6010% ）、S2S4 （6010%） 、R1R2（3310%）繞組阻值，若 為無窮大，表示損壞，需更換旋轉(zhuǎn)變壓器。若顯示正常值，則表 示控制器內(nèi)部旋變解碼電路故障，需更換控制器主控板。 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 采用萬用表歐姆檔檢查 R1R2（3310%） 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 采用萬用表歐姆檔檢查 S1S3（6010%） 六、E150EV電機系統(tǒng)故障診斷 采用萬用表歐姆檔檢查 S2S4（6010%） 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 永磁同步電機（永磁同步電機（PMSMPMSM） 效率高、體積小、重量輕及可靠性高 PMSM 是系統(tǒng)的重要執(zhí)行機構(gòu)，是電能轉(zhuǎn)與 機械能轉(zhuǎn)化的部件，并將自身的運行狀態(tài)的信息 發(fā)送給電機控制器。 電機使用了一些傳感器來提供電機的工作信 息。這些傳感器包括： 旋轉(zhuǎn)變壓器：用以檢測電機轉(zhuǎn)子位置； 溫度傳感器：用以檢測電機的繞組溫度。 二、E150EV電機系統(tǒng)組成 四、E150EV電機系統(tǒng)工作原理及接 口定義 旋轉(zhuǎn)變壓器旋轉(zhuǎn)變壓器 旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)變壓器定子 五、E