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一、控制器技能

電池技能、電機(jī)驅(qū)動(dòng)及其操控技能、能量辦理技能以及電動(dòng)轎車(chē)整車(chē)技能為電動(dòng)轎車(chē)四大關(guān)鍵技能。電控體系用于操控電池、電機(jī)等組件，其功用包含：電池辦理，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)能量辦理等。電控體系由ECU 等操控體系、傳感器等感應(yīng)體系、駕駛員目的辨認(rèn)等子體系組成。電控體系的資料本錢(qián)占比不高，但需求通過(guò)屢次實(shí)驗(yàn)才干掌握關(guān)鍵算法，尤其是混合動(dòng)力轎車(chē)觸及油、電混合的操控戰(zhàn)略，技能壁壘較高。

電機(jī)操控器作為新能源轎車(chē)中連接電池與電機(jī)的電能改換單元，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)及操控體系的中心，首要包含IGBT功率半導(dǎo)體模塊及其相關(guān)電路等硬件部分以及電機(jī)操控算法及邏輯維護(hù)等軟件部分。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)操控體系（包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)操控器）是新能源轎車(chē)車(chē)輛行使中的首要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，操控和驅(qū)動(dòng)特性決定了轎車(chē)行進(jìn)的首要功用指標(biāo)。

一般來(lái)講，電機(jī)操控器的首要由如下幾部分組成：

1、電子操控模塊（ElectronicController）包含硬件電路和相應(yīng)的操控軟件。硬件電路首要包含微處理器及其最小體系、對(duì)電機(jī)電流，電壓，轉(zhuǎn)速，溫度等狀況的監(jiān)測(cè)電路、各種硬件維護(hù)電路，以及與整車(chē)操控器、電池辦理體系等外部操控單元數(shù)據(jù)交互的通訊電路。操控軟件依據(jù)不同類(lèi)型電機(jī)的特色完成相應(yīng)的操控算法。

2、驅(qū)動(dòng)器（Driver）將微操控器對(duì)電機(jī)的操控信號(hào)改換為驅(qū)動(dòng)功率改換器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并完成功率信號(hào)和操控信號(hào)的阻隔。

3、功率改換模塊（PowerConverter ）對(duì)電機(jī)電流進(jìn)行操控。電動(dòng)轎車(chē)常常運(yùn)用的功率器材有大功率晶體管、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管、功率場(chǎng)效應(yīng)管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。

圖表 1  電機(jī)操控器外觀結(jié)構(gòu)

現(xiàn)在，電動(dòng)轎車(chē)電機(jī)操控器多選用三相全橋電壓型逆變電路拓?fù)洌糠之a(chǎn)品前置雙向DC/DC改換器，以增大電機(jī)端輸入溝通電壓，提高高轉(zhuǎn)速下的輸出功率，降低電機(jī)規(guī)劃與生產(chǎn)本錢(qián)。傳統(tǒng)操控器中直流支撐電容器體積巨大、耐高溫功用較差。為減小直流支撐電容器體積乃至撤銷(xiāo)直流支撐電容器，新式改換器電路拓?fù)浜筒倏剞k法成為電動(dòng)轎車(chē)應(yīng)用研究的新熱點(diǎn)，但尚處于實(shí)踐探究階段。現(xiàn)在電動(dòng)轎車(chē)用變流器的研制重點(diǎn)依然多集中在電力電子集成方面。

歸納技能和市場(chǎng)趨勢(shì)剖析，未來(lái)，車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)體系的三個(gè)技能發(fā)展方向是永磁化、數(shù)字化和集成化。

1、永磁化指永磁電機(jī)具有功率密度和轉(zhuǎn)矩密度高、效率高、便于維護(hù)的長(zhǎng)處。現(xiàn)在電機(jī)永磁化趨勢(shì)正凸顯，一覽眾咨詢數(shù)據(jù)顯示，永磁同步電機(jī)在我國(guó)新能源轎車(chē)中的運(yùn)用占比已超越 90%。

2、數(shù)字化包含驅(qū)動(dòng)操控的數(shù)字化、驅(qū)動(dòng)到數(shù)控體系接口的數(shù)字化和丈量單元數(shù)字化。用軟件最大程度地替代硬件，具有維護(hù)、毛病監(jiān)控、自確診等其他功用。

3、集成化首要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）電機(jī)方面：電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)總成、電機(jī)與變速箱總成的集成化；2）操控器方面：電力電子總成（功率器材、驅(qū)動(dòng)、操控、傳感器、電源等）的集成化。未來(lái)把電機(jī)、減速機(jī)、操控器一體化，是一種趨勢(shì)，不只減小了體積，更使得產(chǎn)品愈加標(biāo)準(zhǔn)化。

1、控制器損壞的幾個(gè)種類(lèi)

控制器損壞一般有以下幾種形式：

（1）控制器內(nèi)部電源電路損壞：一般是控制器內(nèi)部短路、斷路或接觸不良；外圍控制器引線某處短路、斷路或接觸不良；

（2）功率元器件損壞：電機(jī)損壞、功率元器件本身質(zhì)量差或等級(jí)不足、功率元器件因安裝或震動(dòng)導(dǎo)致接觸不良、電機(jī)過(guò)載、功率元件驅(qū)動(dòng)電路等級(jí)不足、功率元器件參數(shù)設(shè)計(jì)不當(dāng)；

（3）線路連接接觸不良：對(duì)線材保護(hù)不到位、連接線磨損、接插件松動(dòng)。

2、控制器故障如何檢修

檢修方法：控制器內(nèi)部一般采用三端集成穩(wěn)壓電路，常用7805、7806、7812、7815等規(guī)格的穩(wěn)壓電路，它們的輸出電壓分別是5V、6V、12V、15V。將萬(wàn)用表設(shè)置在直流電壓+20V（DC）檔位，將萬(wàn)用表黑表筆和紅表筆分別靠在轉(zhuǎn)把的黑線和紅線上，觀察萬(wàn)用表讀數(shù)是否與標(biāo)稱電壓相符，他們的上下電壓差不應(yīng)超過(guò)0.2V。

3、控制器穩(wěn)壓器電壓測(cè)量異常的判斷

如果穩(wěn)壓器輸入的電壓正常而輸出沒(méi)電壓，說(shuō)明控制器本身故障；如果輸出電壓低且電流大，脫開(kāi)負(fù)載后恢復(fù)正常，說(shuō)明負(fù)載異常；如輸出電壓小且電流小，說(shuō)明穩(wěn)壓器內(nèi)阻大。

4、控制器鋸齒波發(fā)生器故障的檢修方法

當(dāng)振蕩器定時(shí)組件RC或芯片內(nèi)的振蕩器異常不能形成鋸齒波脈沖時(shí)，信號(hào)放大電路無(wú)激勵(lì)脈沖輸出，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)不轉(zhuǎn)；如果產(chǎn)生的鋸齒波頻率異常，會(huì)導(dǎo)致電機(jī)轉(zhuǎn)速不正常。

故障檢修：可通過(guò)示波器測(cè)量定時(shí)電容C兩端的波形是否正常，即可確認(rèn)鋸齒波脈沖發(fā)生電路是否正常。

5、控制器PWM調(diào)制器故障檢修

當(dāng)芯片或其外部輸入的電壓異常使PWM脈沖不正常，不僅會(huì)產(chǎn)生電機(jī)不轉(zhuǎn)的故障，還會(huì)發(fā)生電機(jī)轉(zhuǎn)速不正常的故障。

故障檢修：用示波器檢測(cè)PWM調(diào)制器，如果有正常鋸齒形波脈沖和直流控制器電壓輸入，不能輸出正常的PWM脈沖，就可判斷其不正常。

6、控制器功率放大器故障檢修

當(dāng)場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT損壞后，會(huì)引起熔斷器過(guò)電流熔斷，產(chǎn)生整車(chē)無(wú)電，同時(shí)取樣電阻熔斷，電機(jī)不轉(zhuǎn)。還會(huì)使為電機(jī)提供的驅(qū)動(dòng)電流達(dá)到最大，容易產(chǎn)生飛車(chē)事故。

故障檢修方法：場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT是否損壞可用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔或指針式萬(wàn)用表的R*1檔在線測(cè)量。

7、控制器驅(qū)動(dòng)電路故障的檢修

驅(qū)動(dòng)電路異常不僅會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT不能工作，產(chǎn)生電機(jī)不轉(zhuǎn)故障，也會(huì)導(dǎo)致場(chǎng)效應(yīng)管、IGBT因激勵(lì)不足而損壞。

8、控制器調(diào)速電路故障的檢修

檢修時(shí)必須確認(rèn)轉(zhuǎn)把未處于空擋位置，這很重要。正常情況下旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)把器件它應(yīng)該能輸出1~4V（正把）或4~1V（反把）的調(diào)速電壓。如果輸出電壓不正常，在確認(rèn)轉(zhuǎn)把的供電和接地線正常后，則說(shuō)明轉(zhuǎn)把異常。

9、控制器調(diào)速電路故障的表現(xiàn)

當(dāng)轉(zhuǎn)把調(diào)速信號(hào)輸出異常，使PWM調(diào)制器輸出的調(diào)寬脈沖占空比異常時(shí)，會(huì)產(chǎn)生車(chē)速不能調(diào)整；如果PWM調(diào)制器無(wú)調(diào)寬脈沖輸出時(shí)，會(huì)出現(xiàn)電機(jī)不轉(zhuǎn)的故障。

10、控制器制動(dòng)電路故障的表現(xiàn)

當(dāng)閘把異常或制動(dòng)器信號(hào)放大電路異常，會(huì)導(dǎo)致PWM調(diào)制器沒(méi)有脈沖輸出，產(chǎn)生電機(jī)不轉(zhuǎn)；而閘把異常時(shí)，將無(wú)法為PWM調(diào)制器提供制動(dòng)信號(hào)，發(fā)生制動(dòng)功能失效。

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