新能源汽车技术原理与维修(9)——纯电动汽车驱动电机系统(上)

文：李宏伟

新能源汽车技术原理与维修(9)
——纯电动汽车驱动电机系统(上)

文：李宏伟

驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一，是新能源汽车行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户乘驾感受。本文我们将以目前市场占有率较高的北汽新能源的EV200车型所采用的驱动电机系统为例来介绍相关的技术。其他品牌车型还采用了其他类型驱动电机系统，我们将在之后的文章中再作介绍。

新能源纯电动汽车驱动电机系统通常由驱动电机（PMMS）和驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束和冷却管路与整车其他系统连接（图1）。

图1 驱动电机系统结构

图2 电机结构

表1 驱动电机技术参数

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，进而通过控制水泵和冷却电子扇工作，使电机保持理想的温度状态下工作。驱动电机系统技术参数如表1所示，驱动电机控制器参数如表2所示。

1.驱动电机

永磁同步电机是一种典型的驱动电机（图2），具有效率高、体积小及可靠性高等优点，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和温度传感器（图3）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电机控制器MCU。

图3 电机传感器

表2 驱动电机控制器技术参数

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，按顺序给定子的3个线圈通电，驱动电机旋转。温度传感器是检测电机绕组温度信息，并提供给MCU，再由MCU通过CAN线传给整车控制器VCU，进而控制水泵工作、水路循环和冷却电子扇工作，调节电机温度。驱动电机上有1个低压接口和3个高压线（V、U、W）接口（图4）。

图4 电机接线端口

其中低压接口各端子定义如表3所示，电机控制器也正是通过低压端口获取的电机温度信息和电机转子当前位置信息的。

图5 MCU结构

表3 驱动电机低压接口定义

2.驱动电机控制器

驱动电机控制器结构如图5所示，其内部采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制核心，又称为智能功率模块，又以IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。它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CAN2.0网络发送给VCU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，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。(待续)

李宏伟，北京汇智慧众汽车技术研究院研究员、培训师、电气工程师，喜欢电气并以此为乐。原就职于北京人和车合汽车技术服务有限责任公司，2012年进入某军工企业从事电子电气产品生产制造，后从事新产品研发与设计。2014年离职后到北京九奔科技发展有限公司担任培训师，2015年加盟北京汇智慧众汽车技术研究院，从事新能源纯电动汽车电磁辐射测试、高压防护研究、教学教具开发及培训工作。