電機控制器用來驅動電動汽車上的主電機,一般是接收整車控制器的信號,控制汽車主電動機的啟動、運行、調速、停止,它和整車控制器一起就像是電動車的 大腦,是電動車上的重要部件。
電動汽車上除了驅動車輪運行的主驅電機外,還會有一些配套的輔件,例如轉向油泵電機、打氣泵電機、DC/DC、高壓配電盒以及絕緣檢測等。在帶有這些配套輔件的電動汽車上,除了主驅電機控制器外,還需配備轉向 DC/AC、打氣 DC/AC、DC/DC、高壓配電盒和絕緣檢測儀等輔件控制器。
目前用到的方案通常有兩種:
第一種主驅電機控制器和各輔件控制器分離
獨立主驅控制器
*獨立輔驅控制器
第二種是一體化的多合一控制器,即將主驅電機控制器、 高壓配電, DCDC、空壓機電機控制器、轉向電機控制器集為一體的集成控制器, 也稱之為五合一控制器。
外觀與端口定義
旋變端口定義
低壓控制端口定義
英威騰主輔驅集成控制器,即將主驅電機控制器、高壓配電,DCDC、 空壓機電機控制器、轉向電機控制器集為一體的集成控制器,也稱之為五合一控制器。
高壓配電(PDU)
高壓配電將接觸器、保險絲等集成在一起,形成一個緊湊完整的獨立模組,相 對分立器件用線纜搭建體積更小,裝配更方便,性能更穩定
包含預充回路,主正回路,高壓附件回路,充電回路,各回路器件:接觸器, 保險絲,銅排,線纜等。可完成對高壓主回路(電機控制器)及高壓輔助回路(空壓機、DC/DC 、電動轉向控制器、空調壓縮機、PTC)等的配電及保護;且預留上 裝用熔斷器,以備上裝高壓取電。
主驅電機控制器 MCU
為整車驅動提供動力的控制模塊。電機控制器將直流高壓電,轉換為三相交流 電供給驅動電機,電機經變速箱輸出力矩,驅動車輛行駛;(主驅電機)
轉向油泵控制器 DCAC(SDCAC)
為整車轉向提供助力的控制模塊。轉向泵控制器(DC-AC 逆變器)將直流高壓電,轉換為三相交流電供給轉向泵電機,電機帶動轉向油泵工作,產生油壓,繼而達到助力轉向的功能。
氣泵 DCAC 模塊(BDCAC)
為整車制動提供助力的控制模塊。氣泵控制器(DC-AC 逆變器)將直流高壓電, 轉換為三相交流電供給氣泵電機,電機帶動氣泵工作,產生壓縮空氣,繼而達到助力制動的功能。
DCDC 模塊
將高壓直流電轉為低壓直流電,給車輛低壓蓄電池充電并且為整車低壓用電器 提供穩定低壓電源。
原理
網絡拓撲
系統框架
主驅接觸器(K1、K2)
(1)行車狀態主驅接觸器吸合條件:
①上電使能信號
②on 檔信號
③start 檔信號。當 3 個信號同時有效時,執行主驅接觸器吸合流程,
①②信號同時存在時,維持 K2 吸合 狀態。
①、③信號為 CAN 信號由 HCU 發出,②為硬線信號。
(2)充電狀態判斷:條件為 A+信號是否有效,有效時 K2 不允許吸合。(3)K2 斷開條件:
無①或②以及控制器內部判斷。
(4)K2 吸合后,向 HCU 反饋吸合狀態報文。
主驅接觸器
上裝接觸器(K3、K4)
(1)上裝接觸器吸合條件:
①K2 吸合信號
②上裝啟動信號
③上裝使能信號
①②③同時有效的情況下,執行上裝接觸器吸合流程,
①②③信號同時存在時,維持 K4 吸合狀態。
②③信號為硬線信號由上裝運動控制器發出
(2)K4 斷開條件:
無②③以及在 K2 正常斷開的情況下,也要斷開上裝接觸器。
(3)K4 吸合后,向上裝運動控制器反饋吸合狀態(裝有時)。
上裝接觸器
輔驅接觸器(K5)
1)行車狀態:
K2 吸合后,五合一控制器控制 K5 吸合。
2)充電狀態:五合一控制器收到 HCU 發的 DCDC 使能報文以及 A+有效信號,五合 一控制器控制 K5 吸合。
DC/AC 油泵:
a.CAN 使能控制,以額定轉速工作。
b.采用雙源轉向泵。
c.具體雙源控制邏輯以軟件策略為準。
DC/AC 氣泵:
a.CAN 使能控制(CAN 信號丟失后響應硬線懸空使能(懸空工作,高電平不工作)) 且 K5 吸合(五合一自判斷),2 條都滿足后開始工作。
b.先有硬線使能,未有 K5 吸合時,DC/AC 不能誤報欠壓故障。(K2 吸合后 3s 后 K5 未吸合,則報欠壓故障)
DC/DC
a.行車狀態:CAN 使能控制
b.充電狀態:CAN 使能控制,同時檢測到 A+有效的情況下,五合一控制器只控制 DCDC。
輔驅接觸器
PTC 接觸器(K6)
CAN 使能控制及 K2 吸合(五合一自判斷),2 條都滿足后開始工作。
PTC 接觸器
下電流程
(1)HCU 發送請求斷開 K2 指令,五合一控制器執行 K2 斷開流程,五合一控制器 再收到TCU快速下電指令,且判斷K2接觸器狀態為斷開后,五合一控制器執行快速下 電命令,快速下電完成后,五合一控制器做粘連檢測,檢測結果反饋給 HCU,然后 HCU 控制斷開負極。
(2)通訊故障,且 ON 檔無效,整車在 5km/h 以下方可允許下電。
互鎖原理:
互鎖檢測用于判斷整車高壓線束是否連接到位,由于整個互鎖檢測 回路通過串聯方式連接,所以當有一路高壓線束未連接到位時就會報互鎖故障
①高壓環路互鎖,包括電池高壓輸入、主驅電機輸出
②開蓋互鎖,控制器上蓋打開時會彈開開蓋檢測按鈕,導致報互鎖故障
檢測方式:萬用表使用二極管檔測量互鎖公頭是否導通,導通為正常。使用直流電壓檔檢測母頭電壓,有電壓為正常。
1、絕緣類故障綜合處理辦法
因電動車電壓較高,一旦系統發生絕緣性故障,后果非常嚴重。為保障車輛安全性,高壓系統帶有絕緣自檢測功能,當系統檢測到高壓風險時,高壓系統自動斷電,同時顯示故障碼。
2、絕緣系統故障測量方法
關閉點火鎖 關閉電源總開關、緊急切斷開關 關閉機械電源總開關 拔掉 MSD 電源開關 拔掉電池輸出高壓線束 拔掉高壓配電盒各高壓線束 使用絕緣表測量各高壓線束對地絕緣電阻。線束對地絕緣電阻應大于 50 兆歐。
序號 | 名稱 | 絕緣阻值要求 |
1 | 主驅動電機控制器總成 | 冷態電阻>1MΩ |
2 | 高壓電纜總成 |
試驗電壓1000VDC 大于5000MΩ (常溫常濕) 大于100MΩ(濕熱狀 態) |
3 | 高壓配電盒總成 | 50MΩ、5000V DC |
4 | DC-AC逆變器總成 | >20MΩ、1000V |
5 | DC-DC轉換器總成-高壓 | >20MΩ、1000V |
6 | 動力電池總成 | ≥500Ω/V |
7 | 動力蓄電池主控箱 | ≥500Ω/V |
8 | 蓄電池箱總成 | ≥500Ω/V |
