教学课件-项目三 任务2 典型电机控制器-课件

典型电机控制器项目三任务2新能源汽车驱动电机及控制系统检修学习目标学习目标01了解电机控制器的结构类型02掌握独立结构式电机控制器的结构及特点03掌握非独立结构式电机控制器的结构及特点04掌握电机控制器的检修方法一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构驱动电机电机控制器位于前机舱驱动电机的上方一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器外部结构进出水管与电驱系统中的冷却系统相连，其作用是控制电机控制器温度进、出水管02铭牌位于电机控制器的右上方，包括电机型号和电机编号

铭牌01一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器外部结构与驱动电机控制器相连，作用是电机控制器低压电器供电及信号传输，亚迪E5的电机控制器采用的是一个14Ppin低压插接件，其中一共有9根信号线。低压线束接插口03电机控制器低压接插口*具体插口含义请查阅《驱动电机及控制技术》任务3.2一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器外部结构电机控制器与驱动电机之间的连接口作用是在驱动车辆和制动能量回收时进行三相交流电输送三相交流线输出接口05与充配电总成连接，作用是在驱动车辆和制动能量回收时进行高压电传输高压线输入接口04一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构19款比亚迪E5的电机控制器内部结构一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-主控板给电机控制内部的存储器和对外设备等提供接合，通常直接插入有关插槽，或用线路连接作用2019款比亚迪E5主控板一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-主控板组成主控芯片:提供一个通用平台供不同设备连接CAN网络：CAN收发器芯片，与外部的信息交互电源电路：12V电压转换旋变电路：监测驱动电机绝对位置和转速采样电路:温度采样、IG-ON的检测、HVIL的检测2019款比亚迪E5IGBT驱动板一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-IGBT驱动板能接受控制系统控制指令，传输控制命令，确保开关器件IGBT执行正确的开关动作，保护开关器件以及回馈IGBT工作状态作用2019款比亚迪E5IGBT驱动板一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-IGBT驱动板2019款比亚迪E5IGBT驱动板组成电源：为控制板自身用电提供稳定的12V直流电驱动电路：将信号处理器（DSP）输出的驱动信号经过隔离芯片将其带载能力加强，驱动IGBT，将故障信号反馈给信号处理器（DSP）高压采样电路：对母线直流电压、电流和三相交流电流采样一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-IGBT模块为电机控制器中的“逆变模块”，主要部件是绝缘栅双极型晶体管IGBT。IGBT是由BJT（双极型三极管）和

MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件。一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-IGBT模块控制原理电机控制器中一般含有6个IGBT模块，起开关作用，是电机控制器的核心部件，通过控制IGBT的通断实现对动力电池高压直流电的逆变IGBT模块6个IGBT一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-大容量薄膜电容作用大容量薄膜电容也称为母线电容或支撑电容。母线电容串联连接在直流电路中起保护作用。大容量薄膜电容一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-大容量薄膜电容使用较少电解电容选用较多耐压直流可达1000V以上工作环境温度可达105℃～125℃薄膜电容一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-主动泄放和被动泄放模块主动泄放模块和被动泄放模块就是确保一种紧急情况下的高压安全措施。具体要求是：紧急情况下，如碰撞，短路等情况，以及车辆下电时，都会有高压下电，而电机控制器中有大容量薄膜电容等储能装置，在BMS控制高压下电以后，内部仍存在高压电，为防止人员触电伤害，需将电机控制器中的高压电容内残余的高压电泄放直至降低至60V以下。一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-主动泄放和被动泄放模块专门的主动放电电路，在发生碰撞或者其他需要高压下电时，5s内会将预充电容电压降低到60V以下，迅速释放危险电能，主动放电电路的泄放电阻为7.5Ω

。主动泄放模块是主动泄放失效的二重保护,主动泄放回路故障时，被动泄放回路可以2分钟内把预充电容电压降至60V以下，作为二重保护,一般被动泄放电阻为75KΩ。被动泄放模块一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-电流传感器2019款的比亚迪E5电机控制器中配有霍尔电流传感器它用来检测电机控制器输出三相交流电的输出电流一、独立结构式电机控制器结构及特点01结构-电机控制器内部结构-温度传感器IGBT控制模块有多个热敏电阻式温度传感器，用于检测IGBT控制模块的工作温度的温度传感器。一、独立结构式电机控制器结构及特点02结构特点用于监测驱动电机的工作状态、控制以及与整车控制器之间的信息交互电机控制器、驱动电机、主减速器集成在一起构成电驱动总成电机控制高压线束采用内部连接，外部直接提供高压直流电内部电子器件集成在电路板上，如主控板和IGBT驱动板电机控制器是独立结构123452019款比亚迪E5的电机控制器：二、非独立结构式电机控制器结构及特点01安装位置2015年至2018年比亚迪E5纯电动汽车为四合一平台，电机控制器、车载充电机、高压配电箱和DC-DC转换器集成在一起构成高压电控总成，电机控制器位于安装在车辆的前舱内的高压电控总成内。二、非独立结构式电机控制器结构及特点02作用2015年至2018年款比亚迪E5的电机控制器是双向交流逆变的电压型逆变器，它可以利用IGBT将直流电转化成交流电，其主要功能是通过收集挡位信号、加速踏板信号、制动踏板信号等来控制电机，根据不同工况控制电机的正反转、功率、扭矩、转速等，即控制电机的前进、倒退、维持车辆的正常运转。此外，还具备充电控制功能，能进行交直流转换，双向充放电控制。二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器外部结构

2015至2018款的比亚迪E5电机控制器是高压电控总成的一部分，与电机控制器功能相关的外部结构是：电池包高压直流输入接口电机控制器三相交流电输出接口高压接口电机控制器低压接口低压接口冷却管路其它进水口和出水口二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器外部结构与电机控制器功能相关的高压接口位置展示：电机控制器高压接口位置二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器外部结构与电机控制器功能相关的低压接口和其它位置展示：二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器内部结构非独立结构的电机控制器内部结构二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器内部结构-电机控制模块VTOG最上层的电路板为控制板，下方电路板为IGBT驱动板，中间层为水道冷却管路位置关系控制板IGBT驱动板二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器内部结构-电机控制模块VTOG

驱动板芯片采用的是1ED020I12FA2芯片，且IGBT总成固定于IGBT驱动板上，其控制极G、控制极E通过弹簧与电路板上的电路连接，该总成上还装有用于检测其工作温度的温度传感器（热敏电阻）。

这款车的控制器VTOG预留有车辆对放电排插供电功能（VTOL）及车辆对车辆放电功能（VTOV），可通过转向盘上的按键进行设置2018款比亚迪E5电机控制模块VTOG特点二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器内部结构-大容量薄膜电容薄膜电容的耐压可以达到直流1000V以上工作环境温度可达105℃～125℃主要由母线电容总成、直流充电升压器的70μF电容及3个25μF电容总成等组成2018款比亚迪E5母线电容二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器内部结构-霍尔电流传感器为检测电流方向，有的采用了正、负电源供电2018款比亚迪E5电流传感器二、非独立结构式电机控制器结构及特点03结构-电机控制器内部结构-主动泄放模块和被动泄放模块2015至2018款比亚迪E5电机控制器内部的主动泄放模块和被动泄放模块集成在控制板上，不是独立的模块。二、非独立结构式电机控制器结构及特点04结构特点2015年至2018年比亚迪E5的电机控制器：电机控制器内部的电机控制模块VTOG、大容量薄膜电容和电流传感器是分别独立安装在高压电控总成内部的合适位置的位置关系02不是独立结构，它是集成在高压电控总成内部的一个控制部件结构特点01三、典型电机控制器控制方式01驱动控制在车辆驱动过程中，电机控制器根据电池管理系统实时监测到的动力电池输出电压、电流、温度信息和驱动电机的温度和转速等信号，判定整车高压系统工作是否正常。若出现异常，电机控制器通过CAN通讯控制动力电池工况（即电流和温度控制），并在车辆高压系统出现过流、过温等现象时，对车辆进行限速功率运行、限扭矩、高压断电等控制。为确保安全，当车辆需要下电或出现碰撞等异常时，电机控制器内的主动泄放模块和被动泄放模块可以迅速泄放危险电能，即在规定的时间内将预充电容的高压电泄放到≤60V。三、典型电机控制器控制方式02充电控制在充电过程中，根据监测的动力电池、车载充电机、充电枪、外部供电等部件和设备的状态情况，实时控制车辆充电状态，必要时终止充电。当电机控制器进行驱动控制时电机的三相接触器处于接通状态，而电机控制器进行充电控制时电机的三相接触器处于切断状态。四、电机控制器检修01电机控制器基本检查检查内容检修方法电机控制器外观①目视检查电机控制器各插接器，确认插件是否连接到位，是否有退针现象，若有应及时插接到位。②电机控制器各连接线束是否牢靠或破损，若发现有破损或者是异常连接状况应立即停止车辆使用，并将车辆移至厂家指定维修站点。电机控制器气味通过闻电机控制器的气味，若发现有特殊的油漆味，说明电机内部温度过高，若发现较重的煳味，则可能存在烧坏现象。四、电机控制器检修02电机控制器在线检测检查流程检测方法诊断仪检测按照诊断仪使用方法，进入模块数据读取页面，读取高压电控总成故障码四、电机控制器检修03电机控制器绝缘检测检查流程检测方法电机控制器高压输入插接器A端子绝缘检测将兆欧表调至500V档位，测量电机控制器高压输入接插器A端子和车身搭铁之间的电阻值，正常电阻值应大于20MΩ电机控制器高压输入插接器B端子绝缘检测将兆欧表调至500V档位，测量电机控制器高压输入接插器A端子和车身搭铁之间的电阻值，正常电阻值应大于20MΩ课堂测评一、判断题1.电机控制器电机驱动电机的控制单元。（

）2.电机控制器通过调整供给驱动电机的电流和频率，来控制驱动电机的转速、转向和转矩。

（

）3.2019款比亚迪E5电机控制器在高压电控总成内部。

（

）4.2019款比亚迪E5电机控制器通过低压线束接插器与低压电器相连，可以进行低压供电及信号传输。（

）

5.电机控制器的的主控板就是IGBT驱动板。（

）课堂测评二、选择题1.下列是电机控制器