簡略地講一下電機控制器

/ 簡介 /

簡略地講電機控制器是由周邊器件和主芯片（或單片機）組成。周邊器件是一些功能器件，如執(zhí)行、采樣等，它們是電阻、傳感器、橋式開關(guān)電路，以及輔助單片機或?qū)Ｓ?a target="_blank">集成電路完成控制過程的器件；單片機也稱微控制器，是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發(fā)生器和脈寬調(diào)制功能電路以及能使開關(guān)電路功率管導(dǎo)通或截止、通過方波控制功率管的的導(dǎo)通時間以控制電機轉(zhuǎn)速的驅(qū)動電路、輸入輸出端口等集成在一起，而構(gòu)成的計算機片。這就是電動車的智能控制器。

控制器的設(shè)計品質(zhì)、特性、所采用的微處理器的功能、功率開關(guān)器件電路及周邊器件布局等，直接關(guān)系到整車的性能和運行狀態(tài)，也影響控制器本身性能和效率。不同品質(zhì)的控制器，用在同一輛車上，配用同一組相同充放電狀態(tài)的電池，有時也會在續(xù)駛能力上顯示出較大差別。

電機控制器是通過主動工作來控制電機按照設(shè)定的方向、速度、角度、響應(yīng)時間進行工作的集成電路。

在電動車輛中，電機控制器的功能是根據(jù)檔位、油門、剎車等指令，將動力電池所存儲的電能轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機所需的電能，來控制電動車輛的啟動運行、進退速度、爬坡力度等行駛狀態(tài)，或者將幫助電動車輛剎車，并將部分剎車能量存儲到動力電池中。它是電動車輛的關(guān)鍵零部件之一。

/ 電動機控制器3大模塊 /

1、 電子控制模塊 （ElectronicController）：是包括硬件電路和相應(yīng)的控制軟件的統(tǒng)稱。硬件電路主要包括微處理器及其最小系統(tǒng)、對電機電流，電壓，轉(zhuǎn)速，溫度等狀態(tài)的監(jiān)測電路、各種硬件保護電路，以及與整車控制器、電池管理系統(tǒng)等外部控制單元數(shù)據(jù)交互的通信電路。控制軟件根據(jù)不同類型電機的特點實現(xiàn)相應(yīng)的控制算法。

2、 驅(qū)動器 （Driver）：可以將微控制器對電機的控制信號轉(zhuǎn)換為驅(qū)動功率變換器的驅(qū)動信號，并隔離功率信號和控制信號。

3、 功率變換模塊 （PowerConverter ）：起到對電機電流進行控制的作用。電動汽車經(jīng)常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關(guān)斷晶閘管、功率場效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。

電動機在驅(qū)動汽車工作過程中，電動機控制器在促使電動機工作。電機控制器是由逆變器和控制器兩部分組成。其中逆變器接收電池輸送過來的直流電電能，逆變成三相交流電給汽車電機提供電源，其次控制器接受電機轉(zhuǎn)速等信號反饋到儀表，當發(fā)生制動或者加速行為時，控制器控制變頻器頻率的升降，從而達到加速或者減速的目的。

/ 電機控制器的保護功能 /

保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電，以及電動機在運行中，因為某種故障或誤操作而導(dǎo)致的可能引起的損傷等故障出現(xiàn)時，電路根據(jù)反饋信號采取的保護措施。電動車基本的保護功能和擴展功能如下：

1、制動斷電

當制動時，內(nèi)部開關(guān)被閉合或被斷開，而改變了原來的開關(guān)狀態(tài)。這個變化形成信號傳送到控制電路中，電路根據(jù)預(yù)設(shè)程序發(fā)出指令，立即切斷基極驅(qū)動電流，使功率截止，停止供電。因而，既保護了功率管本身，又保護了電動機，也防止了電源的浪費。

2、欠壓保護

這里指的是電源的電壓。當放電最后階段，在負載狀態(tài)下，電源電壓已經(jīng)接近“放電終止電壓”，控制器面板（或儀表顯示盤）即顯示電量不足，引起駕駛員的注意，計劃自己的行程。當電源電壓已經(jīng)達到放終時，電壓取樣電阻將分流信息饋入比較器，保護電路即按預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出指令，切斷電流以保護電子器件和電源。

3、過流保護

電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷，甚至燒毀，這是絕對應(yīng)當避免的?？刂齐娐分?，必須具備這種過電流的保護功能，在過流時經(jīng)過一定的延時即切斷電流。

4、過載保護

過載保護和過電流保護是相同的，載重超限必然引起電流超限。

5、欠速保護

仍然屬于過流保護范疇，是為不具備0速起步功能的無刷控制系統(tǒng)而設(shè)置。

/ 控制器有以下一些特點 /

1. 主控制器采用先進的橫置立式安裝方法，為控制器的散熱提供了自然的垂直對流空氣，散熱效果更明顯。
2. 高達IP54（防塵放水）的防護等級使控制器的安裝沒有了限制
3. 特有消除共振頻率的四點減震結(jié)構(gòu)，使控制器免受長期震動帶來的可靠性問題
4. 內(nèi)部直流母線部分采用全疊層結(jié)構(gòu)，使母排（母排就是指供電系統(tǒng)中,電柜中總制開關(guān)與各分路電路中的開關(guān)的連接銅排或鋁排.表面有做絕緣處理.主要作用是做導(dǎo)線用）的總雜散電感控制在幾個nH左右，除了改善EMI特性外，進一步提高了電源的利用率。注：EMI是一種濾波器，通常由串聯(lián)電抗器和并聯(lián)電容器組成的低通濾波電路，其作用是允許設(shè)備正常工作時的頻率信號進入設(shè)備，而對高頻的干擾信號有較大的阻礙作用。
5. 控制信號接口、電機傳感器信號接口、通信及調(diào)試接口獨立引出，使整車線束方便布置，進一步降低干擾
6. 完善的IO接口，可配置不同的應(yīng)用，CAN總線控制和線束控制兩種方式均可。

/ 汽車電機控制器技術(shù)發(fā)展趨勢 /

1、高安全性,這個是基本要求，集成功能越來越多,安全要求越高。

2、高功率密度化，外形體積隨分裝向小型化發(fā)展。

3、高壓化是基本趨勢。

4、EMC等級越來越高。