新能源电机驱动系统故障诊断方法(新能源汽车电机驱动原理讲解)
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内容摘要:驱动电机系统由驱动电动机(DM)和驱动电机控制器(MCU)构成,通过高低压线束、冷却管路,与整车其他系统作电气和散热连接。它依靠内置旋转变压器、温度传感器,来提供电机的工作状态信息,并将电机运行状态信息实时发送给MCU。
驱动电机系统是纯电动汽车三大核心部件之一,是电动汽车的动力来源。驱动电机系统是直接将电能转换为机械能的部分,决定了电动汽车的性能指标。驱动电机系统由驱动电动机(DM)和驱动电机控制器(MCU)构成,通过高低压线束、冷却管路,与整车其他系统作电气和散热连接。
整车控制器根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器驱动电车控制器发送指令,实时调节驱动电机的扭矩输出,以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。
电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测,并把相关信息传递给整车控制器VCU,进而调节水泵和冷却风扇工作,使电机保持在理想温度下工作。
二、汽车驱动电机系统的组成部分:
1、驱动电动机:
(1)永磁同步电机:一种典型的驱动电机,具有效率高、体积小、可靠性高等优点,是动力系统的执行机构,是电能转化为机械能载体。它依靠内置旋转变压器、温度传感器,来提供电机的工作状态信息,并将电机运行状态信息实时发送给MCU。
(2)旋转变压器:检测电机转子位置,经过电机控制器内旋变解码器解码后,电机控制器可获知电机当前转子位置,从而控制相应的IGBT功率管导通,按顺序给定子三个线圈通电,驱动电机旋转。
(3)温度传感器:作用是检测电机绕组温度,并提信息供给MCU,再由MCU通过CAN线传给VCU,进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作,调节电机工作温度。
2、驱动电机控制器:
(1)驱动电机控制器对所有的输入信号进行处理,并将驱动电机控制系统运行状态信息通过网络发送给整车控制器。驱动电机控制器内含故障诊断电路,当电机出现异常时,达到一定条件后,它将会激活一个错误代码并发送给VCU整车控制器,同时也会储存该故障码和相关数据。
(2)驱动电机控制器主要依靠电流传感器、电压传感器和温度传感器来进行电机运行状态的监测,根据相应参数进行电压、电流的调整控制以及其它控制功能的完成。
(3)电流传感器用于检测电机工作实际电流,包括母线电流、三相交流电流。
(4)电压传感器用于检测供给电机控制器工作的实际电压,包括动力电池电压、12V蓄电池电压。
(5)温度传感器用于检测电机控制系统的工作温度,包括IGBT模块的温度。
三、新能源汽车驱动电机系统的工作过程:
1、D挡加速行驶驾驶员挂D挡并踩加速踏板,此时挡位信息和加速信息通过信号线传递给整车控制器,整车控制器把驾驶员的操作意图传递给驱动电机控制器,再由驱动电机控制器结合旋变传感器信息(转子位置),进而向永磁同步电动机的定子通入三相交流电,三相电流在定子绕组的电阻上产生电压降。
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