电动汽车控制器和整车控制器

今天咱们了解一下电动汽车控制器。

一、电动机控制器

较好的汽车电动机控制器（MCU）将微电子器件和功率器件集成到同一芯片上，变成了功率集成电路（PIC），也叫“智能功率（IPM）”，其目的是进一步减小体积，降低成本，并且改善其可靠性。

PIC包含功率模块、控制、保护、信息传递及制冷等。PIC合成存在的主要问题是高电压与低电压器件的绝缘以及冷却问题。不过，在今后的发展中，这种技术是最有希望应用在电动汽车驱动系统中的，关键在于对器件的集成和包装。

目前国内电动汽车电动机控制器多数采用分立元件制作，功率集成电路形式的汽车电动机控制器技术大多掌握在国外的企业中，不过随着中国电动汽车市场的日益成熟，国内企业例如比亚迪已掌握这项技术。如图2-44所示为电动机控制器安装位置及内部结构，汽车电动机控制器主要包括DSP电动机控制板、IGBT驱动器电路板、IGBT（IPM）模块、控制电源及散热系统。

图2-44　电动机控制器安装位置及内部结构

DSP电动机控制器的功能为，接收整车控制器的指令并反馈信息；检测电动机系统内传感器信息；根据指令和传感器信息产生逆变器开关信号。IGBT驱动电路用来接收DSP的开关信号并反馈相关信息；放大开关信号并驱动IGBT；提供电压隔离及保护功能。

控制电源为DSP提供电源，为驱动电路提供多路相互隔离的电源。散热系统为电力电子模块散热，为控制器组件安装提供支撑，为控制器提供环境保护。

二、整车控制器的功能

对电动机控制器的控制功能

①根据加速踏板位置及电动机转速确定向电动机控制器传送的转矩数据。

②对于固定传动比的变速器，整车控制器按照变速器换挡手柄传来的位置信号确定转矩方向。

③对于两三个传动比的变速器，整车控制器按照变速器换挡手柄传来

的位置信号确定转矩方向和大小。

④当驾驶员踩下制动踏板时，整车控制器控制电动机控制器关闭逆变桥驱动电路信号，由正信号变成全负信号，并启动再生制动和ABS摩擦制动功能，主要是控制制动效果。

2.电源管理功能

无整车控制器的电动汽车在停车时需手动断开直流母线，如果恰好行车中人为断开母线，将会有大的电流冲击，同时在修理时会产生安全隐患。有整车控制器时，整车控制器中的软件会对正负直流母线进行有区别的断电。电池箱内布置有熔丝的检修塞或空气开关，只有在维修时才用手动插检修塞或断开空气开关的断电方式。直流母线断电继电器位置需设计在蓄电池组的输出近端，尽可能采用减缓电流冲击的三继电器控制方式，除正负母线两个继电器外，其中一个是系统主电阻器继电器。

3.自诊断功能

整车控制器可以对接入自身的传感器、执行器、整车控制器进行监测。整车控制器对检测仪的输出数据包括整车控制器的版本、电动机控制器的版本、防盗电子钥匙的版本、整车控制器存储的故障代码、数据流。整车控制器对检测仪输入包括单元编码功能、执行元件诊断、自适应功能。

检测仪还要有登录上网功能，以利于检测仪的数据更新。传感器监测包括对电动机中冷却液温度、冷却风扇电动机继电器线圈电路、水泵电动机继电器线圈电路以及电动机电源的有无进行监控，有故障生成故障代码，必要时点亮故障灯。

执行器监测包括继电器是否能工作，原因在线圈还是开关，电磁阀是否能工作，并设计有进行执行元件诊断的程序。

4.同其他控制节点（ECU）的数据信息共享功能

如图2-45所示为电动轿车控制单元结构，整车控制器同其他控制节点（ECU）的数据信息共享功能如下。

图2-45　电动轿车控制单元结构

①接收电动机控制器节点传来的电动机控制器如过温、低电压、过电流等故障，对故障进行存储，分析后认为有必要则输出到仪表，点亮仪表（ICU）动力系统故障灯。

②对来自电池管理系统（BMS）的蓄电池总电压、电流以及各蓄电池的电压、电池箱温度、风扇 继电器工作情况、烟雾传感器信号、内置温度传感器信号、蓄电池的单块温度等信息进行处理，必要时，给仪表输出故障信号，向仪表输出电池箱BMS分系统确定电池箱号及蓄电池位置号，这样利于维修中更换蓄电池。

③整车控制器和空调ECU交换信号，控制空调的制热和制冷。

④从漏电保护器单元接收高压漏电信号，启动高压漏电自动切断主电路开关功能。

5.防盗器功能

将编码机械钥匙（或感应钥匙）、整车控制器及电动机控制器三者联系在一起，采用变码送码防盗技术。变码送码防盗技术主要有编码机械钥匙（或感应钥匙）和整车控制器无线通信、密码算法A。

此外就是整车控制器和电动机控制器实现有线通信、密码算法B。一旦三者身份认证通过，那么控制电动机控制器正常工作，否则电动机控制器进入控制锁死状态，而不是仅仅不发转矩信号，这样可防止盗贼通过车辆自身动力将车盗走。

由于三者出厂时已经通过认证，盗贼盗走的最多是电动机控制器与整车控制器两者，没有钥匙这两个控制器不能工作，也可明显减少盗贼盗走电动机控制器和整车控制器的想法。一旦钥匙丢失，软件上有可以配制新的电子钥匙的程序。防盗控制状态能通过检测仪的数据流功能看到。

下面是今天的行业讯息。

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