电动汽车的四大关键技术包括电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及整车技术。其中,电控系统作为连接电池与电机的电能转换单元,扮演着重要的角色。
电控系统由控制系统、传感器以及驾驶员意图识别等子系统组成。虽然材料成本占比不高,但掌握关键算法需要经过多次试验,特别是在混合动力汽车中,油电混合的控制策略技术壁垒较高。
电机控制器作为新能源汽车中电机驱动及控制系统的核心,主要由硬件部分(如IGBT功率半导体模块及其关联电路)和软件部分(电机控制算法及逻辑保护)组成。
电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。
电机控制器一般由以下几部分组成:
1. 电子控制模块,包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、电机电流、电压、转速、温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路,以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。
2. 驱动器(Driver),将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号,并实现功率信号和控制信号的隔离。
3. 功率变换模块(PowerConverter),对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。