新能源汽车研究报告

新能源汽车电驱系统-------车辆控制器新能源汽车电机驱动系统涉及电力电子变换器以及对应的控制器。电力电子变换器由固态器件构成，重要作用是将大量能量从电源传递给电机输入端。控制器普通由微控制器或数字信号解决器和有关的小信号电子电路构成，其重要作用是解决信息以及产生电力变换器半导体开关器件所需的切换信号。电机驱动系统重要部件、储能装置以及电机之间的关系如图所示。

新能源汽车电机驱动系统框图功率变换器涉及直流变换器和交流变换器，直流变换器用于驱动直流电机，直流变换器用于驱动交流电机。这两种功率变换器的功效实现如图所示。功率变换器是由大功率、快速响应的半导体器件构成。电机驱动系统的电力电子电路中的固态器件的作用是作为通或断的电子开关将恒定电压变换为可变频、可变压的电源。全部的功率器件都有一种控制输入门极（或栅极或基极）功率器件根据控制器输出的控制信号导通或者关断。在过去的20数年，功率半导体技术迅猛发展，使得直流和交流电机驱动系统朝着小型、高效和可靠的方向快速发展。在纯电动汽车及混合动力汽车电机驱动系统中，最惯用的功率器件是IGBT。IGBT的电压、电流范畴以及开关频率完全满足电驱动系统的规定。

DC/DC及DC/AC变换器的作用新能源汽车驱动系统控制器管理和解决系统信息以控制电驱动系统的功率流向。控制器根据驾驶员的输入指令进行动作，同时要遵照电机的控制算法。通过几十年的发展，多个电机都有诸多个控制算法。在这些控制算法中，有些是用于高性能驱动系统的，另外某些是用于规定较低的调速驱动系统。电力牵引用的电驱动系统需要响应快、效率高，因此其被归类为高性能驱动系统的范畴。这些电机驱动系统控制算法是计算密集型的，需要快速的解决器及相称多的反馈信号接口。现在的解决器基本都是数字信号解决器，取代了原来的模拟信号解决器。与模拟信号解决器相比,数字信号解决器不仅能够减少漂移和误差，同时短时间内解决复杂算法的能力方面性能也有了较大的提高。控制器事实上是一种嵌入式系统，其中微解决器、数字信号解决器通过外围接口电子模块进行信号解决。接口电路由A-D、D-A转换器构成，重要用于解决器和其它组件之间的通信。数字I/O电路重要用于接受输入数字信号,同时给各个功率半导体器件输出控制信号。与交流电机相比，尽管直流电机构造复杂，但是直流电机驱动相对要简朴些。通过简朴的直流电机驱动模型，能够较好地理解驱动系统和负载之间的互有关系。从另首先讲，尽管交流电机比直流电机相对简朴些，但是交流电机的驱动系统是非常复杂的。交流电机驱动系统采用原则的六开关逆变拓扑电路和PWM技术产生三相正弦波形来驱动交流电机。在纯电动卡车中另外一种部件也是相称的重要，那就是电池管理控制系统，电动\o"汽车电池"汽车电池管理系统BMS重要用于对电动汽车的动力电池参数进行实时监控、故障诊疗、SOC估算、行驶里程估算、短路保护、漏电监测、显示报警，充放电模式选择等，并通过CAN总线的方式与车辆集成控制器或充电机进行信息交互，保障电动汽车高效、可靠、安全运行。电控系统能够分为BMS系统和显示系统，简朴的来说就是BMS系统重要是采集电池的数据，电池充放电状态、电池总电压、电池总电流，每个电池箱内电池测点温度以及单体模块电池电压等。由于动力电池都是串联使用的，因此这些参数的实时，快速，精确的测量是电池管理系统正常运行的基础。剩余电量估算：电池剩余能量相称于传统车的油量。荷电状态（SOC）的估算是了为了让司机及时理解系统运行状况。实时采集充放电电流、电压等参数，并通过对应的算法进行剩余电量的预计。充放电控制：根据电池的荷电状态控制对电池的充放电，当某个参数超标如单体电池电压过高或过低时，为确保电池组的正常使用及性能的发挥，系统将切断继电器，停止电池的能量供应和释放。热管理：实时采集每个电池箱内电池测点温度，通过对散热电扇的控制避免电池温度过高。均衡控制：由于电池个体的差别以及使用状态的不同等因素，电池在使用过程中不一致性会越来越严重，系统应能判断并自动进行均衡解决。故障诊疗：电动\o"汽车电池"汽车电池的工作电压普通都比较高（90V-700V），系统应监测供电短路，漏电等可能对人身和设备产生危害的状况。电池状况预测和报警：通过对电池参数的采集，系统含有预测电池组中单体电池性能、故障诊疗和提前报警等功效，方便对电池进行维护和更换，以确保安全