1.驅(qū)動電動機控制器結(jié)構(gòu)

驅(qū)動電動機控制器類型為電壓型逆變器，利用IGBT將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，額定電壓為330V，主要功能是控制電動機和發(fā)電機等根據(jù)不同工況控制電動機的正反轉(zhuǎn)、功率、扭矩、轉(zhuǎn)速等。即控制電動機的前進、倒退，維持電動汽車的正常運轉(zhuǎn)。關(guān)鍵零部為IGBT，IGBT實際為大電容，目的是為了控制電流的工作，保證能夠按照駕駛員的意愿輸出合適的電流參數(shù)。

驅(qū)動電動機控制器總成包含上、中、下三層，上、下層為電動機控制單元，中層為水道冷卻控制單元，總成還包括信號接插件（包含12V電源/CAN線/擋位/加速踏板/剎車/旋變/電動機溫度信號線/預(yù)充滿信號線等），2根動力電池正負極接插件、3根電動機三相線接插件、2個水套接頭及其他周邊附件。電動機驅(qū)動器的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

2.驅(qū)動電動機控制器功能

① 控制電動機正反向驅(qū)動、正反轉(zhuǎn)發(fā)電。

② 控制電動機的動力輸出，同時對電動機進行保護。

③ 通過CAN與其他控制模塊通信，接收并發(fā)送相關(guān)的信號，間接地控制車上相關(guān)系統(tǒng)正常運行。

④ 制動能量加饋控制。

⑤ 自身內(nèi)部故障的檢測和處理。

⑥ 最高工作轉(zhuǎn)速：在額定電壓時，運行所能達到的最高轉(zhuǎn)速為7500r/min。

⑦ 半坡起步功能。

⑧ 防止電動機飛車、防止IPM保防護。

⑨ 采集P擋、R擋、N擋、D擋位信號。

⑩ 采集油門深度傳感器和剎車深度傳感器信號。

3.絕緣柵雙極晶體管控制原理

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）被認為是電動汽車的核心技術(shù)之一。它的作用是進行交流電和直流電轉(zhuǎn)換，同時還承擔電壓的高低轉(zhuǎn)換功能。另外也將電動機回收的交流電流轉(zhuǎn)換成可供蓄電池充電的電流。IGBT的結(jié)構(gòu)如下圖所示。

動力電池組和電動機的正負極分別與IGBT模塊的輸入端及輸出端連接，IGBT的輸出電壓由主控制器向其輸入的PWM信號控制。在控制器運行過程中，主控制器通過采集分析加速踏板、制動踏板、車速等傳感器信號來進行電動機電壓的輸出控制，輸出方式是將PWM信號傳遞到IGBT模塊，通過采集電動機電壓、電動機電流、電動機和IGBT模塊的溫度等反饋信號進行系統(tǒng)的過流、過壓、過熱保護。

4.驅(qū)動系統(tǒng)控制策略

電動汽車行駛過程中，駕駛員根據(jù)實際行駛工況的需要，通過操作加速踏板、制動踏板、變速器操縱桿來控制電動汽車的車速。在不考慮換擋的情況下，加速踏板的信號就代表駕駛員的指令，因此電動汽車的車速實際上是通過駕駛員實現(xiàn)廣義的車速閉環(huán)控制來實現(xiàn)的。

按加速踏板所代表的給定指令不同，控制系統(tǒng)可以分為開環(huán)控制系統(tǒng)、電流閉環(huán)控制系統(tǒng)和車速-電流雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。

開環(huán)控制系統(tǒng)就是用加速踏板信號代表主控制器向IGBT模塊輸送PWM占空比信號，其特點是線路簡單，成本低，但是當電池電壓參數(shù)變化時，沒有自動調(diào)節(jié)作用，抗干擾能力差，起步加速和動力指示不高。

電流單閉環(huán)控制系統(tǒng)就是用加速踏板信號代表電動機電樞電流，即電動機的輸出扭矩。電流單閉環(huán)車速控制系統(tǒng)的主要特點是響應(yīng)時間短，控制準確，且具有自調(diào)節(jié)能力，但是此系統(tǒng)容易出現(xiàn)過流現(xiàn)象，可能導(dǎo)致電動機或者控制器損壞。

加速踏板信號代表駕駛員期望車速的控制系統(tǒng)稱為車速控制系統(tǒng)。如安裝車速傳感器檢測車速，并將與期望車速相比較構(gòu)成反控制，則稱為車速單閉環(huán)控制系統(tǒng)。雙閉環(huán)控制系統(tǒng)具有比較滿意的動態(tài)性能，加速踏板位置直接代表駕駛員的期望車速，直觀，便于理解，啟動加速好，動力性好。

動力電動機再生制動：電動力系統(tǒng)中采用了“再生制動器”，它利用電動機的發(fā)電來再次利用動能。電動機通常在通電后開始轉(zhuǎn)動，但是讓外界力量帶動電動機旋轉(zhuǎn)時，它又可作為發(fā)電機來發(fā)電。因此，利用驅(qū)動輪的旋轉(zhuǎn)力帶動電動機發(fā)電，在給蓄電池充電的同時，又可利用發(fā)電時的電阻來減速。該系統(tǒng)在制動時與液壓制動器同時控制再生制動器，完美地將原來在減速中作為摩擦熱散失的動能回收為行駛用能量。城市中行駛時，反復(fù)進行的調(diào)速操作具有較高的能量回收效果，所以在低速時優(yōu)先使用再生制動器。例如，在城市中行駛100km，即可再生相當于1L汽油的能量。

5.預(yù)充滿信號回路控制

預(yù)充電目的：在沒有進行預(yù)充的情況下，主接觸器吸合可能引起電流過大而燒結(jié)主接觸器和擊穿電容。

鑰匙置于ON擋時，為緩解高壓電池的沖擊，電池管理器先吸合預(yù)充接觸器控制繼電器。來自動力電池的高壓電經(jīng)過預(yù)充接觸器與兩個并聯(lián)的限流電阻，加載到母線正極上。驅(qū)動電動機控制器檢查母線正極上的電壓達到動力電池額定電壓的2/3時，向電池管理器反饋一個預(yù)充滿信號。此后組合儀表OK燈點亮，從而電池管理器控制正極放電接觸器的控制器吸合，斷開預(yù)充接觸器的控制器。

如有故障，則用診斷儀檢查預(yù)充情況。如預(yù)充失敗，則進行以下操作。

①檢查電池管理器是否進行預(yù)充。

②從電池管理器K05連接器后端引線。

③檢查線束端子M33-25（鑰匙ON擋）與車身的電壓（正常值小于1V）。

如果不正常，則更換電池管理器，再檢查高壓電源電路。

預(yù)充滿信號回路如下圖所示。

6.驅(qū)動電動機控制器故障碼