XXXX有限公司企业标准
电动汽车用电机控制器设计规范
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标准化：
批准：
2019-XXX发布2019-XXX实施
XXXX有限公司发布
XXX
前言
为了保证XXXX有限公司的电机控制器产品设计的合理性和适用性，为电机控制器的开发工作提供设计依据，特编制本标准。
本标准代替XXXX《电机控制器设计规范》，与XXXX相比，除编辑性修改外主要技术变化如下：
——增加了机械环境术语定义（见3.2）；
——修改了4.2.1（见4.2.1.2，2016年版的4.3.1）；
——增加了信号检测精度（见4.2.2）；
——修改了电机控制器温升限制（见4.2.3，2016年版的4.2.9）；
——修改了控制器对加速踏板信号的响应范围（见4.2.4，2016年版的4.3.2）；
——修改了电机控制器输出最大电流精度（见4.2.7，2016年版的4.3.5）；
——增加了倒车时速的限值（见4.2.9）；
——修改了电机温度保护策略（见4.2.13，2016年版的4.3.13）；
——修改了电机控制器工作电压范围（见4.2.14，2016年版的4.3.1）。
——增加了驻坡辅助模式控制策略（见4.2.15）；
——增加了换挡操作逻辑策略（见4.2.15）；
——增加了电机控制器缺相保护功能（见4.4.2）；
——增加了软件版本要求（见4.5）；
——增加了设计开发流程（见5）；
——增加了包装及标识要求（见7）；
——增加了附录A，电机控制器编码规则（见附录A）；
——增加了附录B，电机控制器故障代码解析（见附录B）；
——删除了引用文件QC/T 238、QC/T 413-2002；
本标准由XXXX有限公司技术研究院提出。
本标准由XXXX有限公司技术研究院起草并负责解释。
本标准主要起草人：
本标准所代替标准的历次版本发布情况为：
——XXXX
I
电动汽车用电机控制器设计规范
1范围
本标准规定了XXXX有限公司开发的电机控制器的术语和定义、技术指标、设计开发和设计验证、包装标识。
本标准适用于XXXX有限公司开发的电机控制器。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB 14023-2011 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车外接收机的限值和测量方法
GB 14048.1-2012 低压开关设备和控制设备第1部分：总则
GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ka：盐雾
GB/T 2900.33 电工术语电力电子技术
GB/T 4208 外壳防护等级（IP代码）
GB/T 13422-2013 半导体变流器电气试验方法
GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值和测量方法
GB/T 18488.1-2015电动汽车用驱动电机系统第1部分：技术条件
GB/T 18488.2-2015 电动汽车用驱动电机系统第2部分：试验方法
GB/T 19596 电动汽车术语
GB/T 29307-2012 电动汽车用驱动电机系统可靠性试验方法
3术语和定义
下列术语与定义适用于本标准。
3.1驱动电机控制器
控制动力电源与驱动电机之间能量传输的装置，由控制信号接口电路、驱动电机控制电路和驱动电路组成。
3.2机械环境
机械环境指控制器在工作或运输过程中受到各种机械力（如振动、冲击、离心力和运动机构的摩擦力等）的作用。
3.3直流母线电压
驱动电机控制器的直流输入电压。
3.4额定电压
直流母线的标称电压。
3.5最高工作电压
直流母线电压的最高值。
3.6主动放电
当驱动电机控制器被切断电源，切入专门的放电回路后，控制器支撑电容快速放电的过程。
3.7被动放电
当驱动电机控制器被切断电源后，不切入专门的放电回路，控制器支撑电容自然放电的过程。
3.8转速响应时间
驱动电机控制器从接收到指令信息开始至第一次达到规定容差范围的期望值所经过的时间。
3.9输入输出特性
表征驱动电机控制器或驱动系统的转速、转矩、功率、电压、电流等参数间的关系。3.10驱动电机控制器工作电流
驱动电机控制器正常工作时，其与驱动电机各相连接的各动力线上的电流。
3.11驱动电机控制器最大工作相电流
驱动电机控制器能达到并能承受的工作相电流的最大值。
3.12驱动电机控制器短时工作电流
驱动电机控制器能够在规定的短时间内正常工作的电流最大值。
3.13转矩控制精度
转矩实际值与转矩期望值的偏差，或转矩实际值与转矩期望值的偏差占转矩期望值的百分比。
3.14驱动电机系统效率
驱动电机系统输出功率与输入功率的百分比。
3.15直流母线电容
在控制器高压直流输入端，实现储能、滤波的电容器。
4技术指标
4.1一般要求
4.1.1控制器驱动电机的正反转
档位器换挡手柄置于D档时控制车辆前进，档位器换挡手柄置于R档时控制车辆倒车。
4.1.2控制器驱动电机扭矩的大小
在控制器驱动电机运行时，加速踏板深度增大电机输出转矩相应增大，加速踏板深度减小电机输出转矩相应减小。
4.1.3驱动电机控制器的功能
驱动电机控制器应具有满足整车要求的通讯功能，故障诊断、报警、保护的功能。可选择是否启用能量回馈功能、经济模式、防溜坡功能或慢溜坡功能、辅助刹车等功能。
4.1.4电压等级
驱动电机系统直流母线额定电压取以下等级：48V、60V、72V、96V、144V、336V，新车型设计研发优选GB/T 18488.1-2015中4.2给定的电压平台。
4.1.5外观
4.1.
5.1驱动电机控制器表面不应有锈蚀、碰伤、划痕，涂覆层不应有剥落，紧固件连接应牢固，引出线或接线端应完整无损，颜色和标志应正确，零部件标识应清晰无误，且不应脱落。
4.1.
5.2驱动电机控制器应具备一定透气能力，防止控制器工作热胀冷缩造成鼓胀，防护等级下降等现象。
4.1.6外形和安装尺寸
驱动电机控制器的外形和安装尺寸应符合供应商与我司双方之间协定的外形和安装尺寸要求，具体以双方确认的图纸和数据为准。
4.1.7质量
应不超过双方协商确定的数值。
4.1.8驱动电机控制器壳体机械强度
驱动电机控制器壳体应能承受不低于10kPa的压强，不发生明显的塑性变形。
4.1.9液冷系统冷却回路密封性能
对于液冷的驱动电机控制器，应能承受不低于200kPa的压力，保压测试30min无渗漏。
4.1.10绝缘电阻
驱动电机控制器动力端子与外壳、信号端子与外壳、动力端子与信号端子之间(动力端子与信号端子共地的除外)的冷态及热态绝缘电阻均应不小于1MΩ指定电压平台。
4.1.11驱动电机控制器工频耐电压
驱动电机控制器动力端子与外壳、动力端子与信号端子之间(动力端子与信号端子共地的除外)，应能承受表1所规定的试验电压，漏电流不大于10mA，驱动电机控制器信号端子与外壳之间(动力端子与信号端子共地的除外)，应能承受500V的工频耐电压试验。驱动电机控制器动力端子与外壳、动力端子与信号端子、信号端子与外壳间的工频耐电压试验持续时间为1min，无击穿现象，漏电流限值应小于10mA。对于驱动电机控制器信号地与外壳短接的控制器，只需进行驱动电机控制器动力端子与外壳间的工频耐电压测试。驱动电机控制器动力端子与外壳间、动力端子与信号端子间工频耐电压限值详见表1（单位V）。
表1工频耐压值
4.2输入输出特性
4.2.1通讯方式
4.2.1.1 CAN 通讯协议
通过CAN 总线能接收控制指令和发送电机参数，及时把档位信息、电机转速、电机电流、旋转方向、电机温度、控制器温度等信息传给相关ECU 。接收其他ECU 传递的信息，如电压、电量等信息。控制器CAN 通讯协议以《XXXX 有限公司电动汽车整车CAN 通讯协议》为准。
注：控制器CAN 是否隔离供电以双方约定的图纸为准。
4.2.1.2 脉冲通讯
1) 控制器脉冲通讯供电方式以双方约定的图纸为准。 2) 电机转动一圈输出4个脉冲，占空比50%。 4.2.2 信号检测精度
1) 控制器检测电压误差1%，待电压稳定后发出。
2) 电机控制器检测温度（包含本体和电机温度）较当前实际温度误差±5℃。 4.2.3 温升限制
在任何工况下，电机控制器mos 管表温不得超过120℃，控制器不得先于所驱动的电机高温（130℃）保护降功率。
4.2.4 驱动电机控制器加速踏板信号
4.2.4.1 控制器加速踏板信号接收输入范围0～5V ，控制器输出电压范围以加速踏板要求为准，相关功能要求以双方确认的图纸为准。
4.2.4.2 电机控制器驱动电机输出扭矩根据踏板输出模拟电压0.3V ～3.5V 线性分配，详见下图1。
图1加速踏板深度对应扭矩系数图
4.2.5 效率
驱动电机工作在额定转速、额定功率下，控制器的效率应大于98%。 4.2.6 驱动电机控制器短时工作电流
冷态工作条件下，驱动电机控制器短时工作电流应符合产品技术文件的规定，其持续时间按双方协定的数值。在电动工况下，控制器短时工作电流的持续时间不低于1min 。 4.2.7 驱动电机控制器最大工作电流
驱动电机控制器最大工作电流应不超出双方约定的1%。 4.2.8 驱动电机控制器控制母线电流
电机控制器驱动车辆在满足加速要求的前提下，瞬间起步（车辆在半载满电静止的状态
扭矩系数
下，将加速踏板一脚踩到底）母线电流数值应不大于2倍的电池容量的数值。 4.2.9 倒车时速
驱动电机控制器控制车辆最高倒车时速为12km/h ，控制器只限速度不限功率。 4.2.10 经济模式
驱动电机控制器进入经济模式的方式及经济模式电机转速的标定，以双方约定的图纸为准。
4.2.11 驱动电机控制器档位
驱动电机控制器档位电源及引脚定义，以双方确认的图纸为准。 4.2.12 驱动电机控制器编码器设定
驱动电机控制器编码器相序、编码器线数具体乙双方确认的图纸为准。 4.2.13 电机温度检测
4.2.13.1 驱动电机控制器对驱动电机的温度检测，如无特殊说明，温度传感器以所驱动的电机的温度传感器为准，当检测到温度传感器丢失或反常态时，控制器应报一长十一短（控制器故障代码定义，详见附件B ）警示，CAN 报文以200℃发送。 4.2.13.2 电机温度保护策略
电机控制器根据电机温度执行降功率策略（见图2），130℃～145℃线性降功率（降电机
控制器输出相电流）。当检测电机温度＞145℃，控制器停机报警（一长十一短）。 4.2.14 工作电压范围
U3
1
0 系统电压
图3 降功率策略图
1
0图2电机高温降额策略曲线
降功率系数
降功率系数
1)D档驻坡条件（D档命令有效时，同时满足以下条件进入D档驻坡）
a、检测车辆后溜时电机转速＞50rpm；
b、踏板电流（转矩）＜驻坡电流（转矩）；
2)R档驻坡条件（R档命令有效时，同时满足以下条件进入R档驻坡）
a、检测车辆前溜时电机转速＞50rpm；
b、踏板电流（转矩）＜驻坡电流（转矩）；
3)解除驻坡条件（满足以下任意一条都将退出驻坡模式）
a、退出D档或R档进入N档；
b、踏板电流（转矩）＞驻坡电流（转矩）；
注：进入驻坡时车辆溜坡距离应≤0.5m，要求车辆进入退出驻坡模式前、后和驻坡过程中不得出现抖动、前后窜动、电机异响等异常现象，进入防溜坡模式控制器或仪表应当给予警示（堵转、急刹车不得出现误报现象），控制器或电机高温降功率后车辆不得失控高速下滑。
4.2.16换挡操作机制
1)D档、R档信号同时具备时，控制器无输出，CAN报文同时发送D档、R档。
（需考虑如：如果D档行进过程中，R档有效了该如何处理是D＞R还是停机）
2)D档或R档信号具备时，控制器重新上电（重启点火开关），踩加速踏板，控制器无输
出并报高踏板故障，重新挂挡踩加速踏板，控制器正常输出。
3)加速踏板信号有效时，挂挡，控制器应无输出，重新踩加速踏板后，控制器恢复输出。
4)执行D档命令，电机转速须＞-200rpm；执行R档命令，电机转速需＜200rpm。
5)车辆行驶过程中更换与当前行车方向相反的档位时，控制器应无输出；档位与车辆行
驶方向一致时，控制器应恢复输出。
4.2.17馈电特性
在驱动电机因惯性旋转或被拖动旋转时，驱动电机根据双方约定运行于发电状态。驱动电机通过驱动电机控制器应能向电源馈电，馈电电流的大小和馈电效率应符合双方协定的数值，馈电过程平滑不得影响驾乘体验。
4.3环境适应性
4.3.1低温
4.3.1.1低温贮存
若无特殊规定，驱动电机控制器应能承受-40℃、持续时间2h的低温贮存实验。低温贮存2h期间，驱动电机控制器为非通电状态。低温贮存持续2h后，箱内复测绝缘电阻应符合本标准4.1.10的规定。恢复常态后，驱动电机控制器应能在额定电压、持续转矩、持续功率下正常运行。
4.3.1.2低温工作
若无特殊规定，驱动电机控制器在-40℃的低温下保持2h后应能正常起动。实验后，箱内复测绝缘电阻应符合本标准4.1.10的规定。
4.3.2高温
4.3.2.1高温贮存
若无特殊规定，驱动电机控制器应能承受85℃、持续2h的高温贮存实验。高温贮存2h 期间，驱动电机控制器为非通电状态。高温贮存持续2h后，箱内复测绝缘电阻应符合本标准4.1.10的规定。恢复常态后，驱动电机控制器应能在额定电压、持续转矩、持续功率下正常运行。
4.3.2.2高温工作
驱动电机控制器应能在额定电压、持续转矩、持续功率、55℃的工作环境下，持续工作2h，实验后，箱内复测绝缘电阻应符合本标准4.1.10的规定。
4.3.3湿热
若无特殊规定，驱动电机控制器应能承受（40±2）℃，相对湿度为90%～95%，48h的恒定湿热试验，驱动电机控制器应无明显的外表质量变坏及影响正常工作的锈蚀现象，试验后，箱内复测驱动电机控制器中各动力线与地（外壳）之间的额绝缘电阻，应符合本标准4.1.10的规定。恢复常态后，驱动电机控制器应能在额定电压、持续转矩、持续功率下运行。
4.3.4振动
根据安装部位，控制器应根据安装位置满足GB/T 18488.1中对定频和扫频试验的要求。
4.3.5防水防尘
控制器的防护等级应满足GB/T 4208规定的IP66或更高等级的防护要求。
4.3.6盐雾
驱动电机控制器的抗盐雾能力，应能满足GB/T 2423.17的规定。试验周期不低于48h，试验后驱动电机控制器恢复1h～2h后，应能正常工作。
4.3.7电磁兼容性
驱动电机控制器的电磁抗扰性应符合产品技术文件规定。
4.3.8可靠性要求
满足GB/T 29307的规定。
4.4安全要求
4.4.1安全接地检查
驱动电机控制器中能触及的可导电部分与外壳接地点处的电阻不应大于0.1Ω。接地点应有明显的接地标志。若无特定的接地点，应在有代表性的位置设置接地标志。
4.4.2驱动电机控制器的保护功能
控制器应具有超速保护、反接保护、短路保护、过电流保护、过电压保护、欠电压保护、过热保护、倒车限速功能、自动限流功能（在电压过低或是电机、控制器过热时）、缺相保护等功能。
4.4.3驱动电机控制器支撑电容放电时间
当对驱动电机控制器有被动放电要求时，驱动电机控制器支撑电容放电时间应不大于
5min；当对驱动电机控制器有主动放电要求时，驱动电机控制器支撑电容放电时间应不超过3S。
4.5软件版本要求
4.5.1产品软件版本命名规则
软件版本号由四部分组成：
1.第一部分第1位代表程序版本代码，用版本的英文Version的第一个字母V表示；第二位
代表供应商，用阿拉伯数字1、2、3…表示；
2.第二部分为主版本号代码，用两位阿拉伯数字表示（初版为00，第一次换版为01，依次
为02/03…），当功能模块有较大变化时，如增加模块或者整体框架发生变化或者功能有大的变化等，更改主版本号；
3.第三部分为次版本号代码，也用两位阿拉伯数字（初版为00，第一次换版为01，依次为
02/03…）；相对于主版本号而言，次版本号升级只是局部变动，带来功能的微小变化或者功能的扩充或者其它微小变化等；
4.第四部分为日期版本号代码，用于记录修改软件版本的日期。
例：某供应商提供的零件程序初始版本为：V1.00.00.20160306 2016.5.9日第一次小功能换版：V1.00.01.20160509
2016.7.8日第二次小功能换版：V1.00.02.20160708
2017.2.9日第一次大功能换版：V1.01.00.20170209
2017.4.16日又作了第一次小功能换版：V1.01.01.20170416
2017.5.10日又作了第二次小功能换版：V1.01.02.20170510
2017.9.7日第二次大功能换版：V1.02.00.20170907
2017.10.12日又作了第一次小功能换版：V1.02.01.20171012
2017.11.7日又作了第二次小功能换版：V1.02.02.20171107
4.5.2软件版本信息说明：
指定V1.00.00.20171212为各型号控制器软件初始版本号，打印规范可参考《产品标识确认书》要求。
软件版本信息可采用打印/激光打印/贴印/模具一体成型等方式体现在产品标识上；
在零部件寿命期内，软件版本信息应完好，清楚可辨；
打印规范可参考《产品标识确认书》要求。
5设计开发流程
5.1材料及结构设计
5.1.1经济性
控制器的开发设计应在满足性能要求的前提下尽可能考虑经济性。
5.1.2轻量化
控制器的开发设计应在满足整车动力性能要求的前提下尽可能的减小安装尺寸、减轻重量。
5.1.3环保及阻燃性
控制器所有到的壳体、防护盖及内部电路设计，元器件选型要充分考虑环保性。电机控制器塑料防护盖、机壳阻燃等级≥V-2
5.1.4人性化
控制器的安装尺寸、接引线、接线柱等细节的设计要充分考虑安装便利性，防呆化。5.1.5通用性
控制器的绝对尺寸（固定尺寸、接线柱、出线、散热片）、出线方式、接线柱排列顺序应尽可能统一。
5.2外观及布置设计
5.2.1控制器外观及尺寸
驱动电机控制器尺寸主要根据车辆提供的安装空间进行设计，并且要考虑到接插件和机械连接部位的尺寸影响，控制器外观设计应可以满足下列方面：
A.控制器壳体应能承受不低于10kPa的压强，不发生明显的塑性变形。
B.控制器外壳不得印有制造商的logo。
C.控制器外壳安装尺寸和标识应与双方确认的图纸相统一。
D.控制器散热格栅应光滑无毛刺，不得出现影响安装的突出结构。
E.控制器抗腐蚀能力应满足本标准中4.3.8的要求。
F.M6螺栓紧固扭矩值应≥8N·m，M8螺栓紧固扭矩值应≥18N·m。
G.控制器密封胶圈应充分考虑柔软度、过盈余量、耐老化性。
5.2.2控制器布置环境
A.驱动电机控制器应布置在通风良好的位置。
B.驱动电机控制器与被驱动电机布置距离应＜1m。
C.驱动电机控制器的布置位置应尽量远离地面，以免碰撞引起壳体破损或短路。
D.驱动电机控制器布置位置应充分考虑安装及维修维护的便利性，以免影响装配效率。
5.2.3控制器接引线
A.为保证控制器接线便利及安全，控制器各动力接线柱间距不得＜1cm。
B.控制器U-V-W动力接线柱应有永久的标识区分，控制器连接电池组的总正极、总负极
应分别用B+、B-做永久标识区分。
C.控制器各动力接线柱安装螺栓规格应与被接线束相匹配，螺栓旋紧深度大于3mm。
D. 控制器各功能接插件应有防呆设置，避免因错差、混插造成控制器或者功能线路烧毁的现象。
E. 控制器功能线应按双方约定的线色进行区分。
F. 控制器功能线及接插件应连接牢靠。 5.3 控制器原理设计 5.3.1 控制器通讯网
图4控制器通讯网
加速器和档位器为控制器提供控制信号，控制器输出电流驱动电机运转，并将转速或车速信号、转矩等信息以脉冲或是CAN 通讯的方式传送给组合仪表、电子手刹等设备。 5.3.2 控制器硬件电路框架图
驱动电机控制器一般由IGBT 模块/MOSFET 、电容器、功率部件总成、控制电路板、温度/电流传感器、散热格栅/水冷散热器、壳体等组成。
图5控制器原理框架图
加速踏板提供控制信号，控制电机输出转矩的大小
档位器给控制器提供前进或是后退信号
驱动电机推动车辆行驶
与组合仪表通讯显示车速、行驶里程
与BMS 电池管理系统通讯
与电子手刹通讯
5.3.3控制器功率器件选择
1)MOSFET
A．I DS耐压
表 3 MOS管耐压值
B．单臂MOS管额定电流总和应≥1.45倍的最大相电流；
C．MOS管工作温度-55℃～175℃。
2)直流母线支撑电容
A.电容耐压
表4电容耐压值
B．工作温度-40℃～105℃；
C．容值偏差≤20%；
D．设计时，当采用多电容并联形式时，必须采用同一厂家同一规格电容进行并联；
E．设计寿命≥2000h。
3)母线继电器
A. 并联继电器额定电流总和≥母线最大输入电流；
B．动作时间≤10ms、释放时间≤10ms。
4)单片机芯片
单片机芯片须采用支持CAN烧写程序的芯片。
5.3.4控制电路设计
1)A/D采样电路
电流采集、温度采集、电压采集、油门信号采集等都需要使用A/D采样电路，进行设计时需要将待采集的模拟量预处理，满足单片机A/D要求的电压范围内。
电流采样信号用于转子磁链角度计算、坐标变换以及过流保护等。异步电机正常工作时三相电流是对称的，因此需要采集其中两路电流，建议采用霍尔传感器采样，这种采样方式具有频带宽、响应快和精度高的特点。
2)光隔离电路
防止驱动电路的干扰，单片机应采用光电隔离的方式采集。
3)辅助电源设计
建议采用基于反激电源的电路结构，能够将输入输出电气隔离、输入输出电压调节范围宽且能满足多路输出要求。反激式辅助电源为主控制系统和驱动系统提供所需的工作电源。
4)档位、刹车、钥匙门、经济模式等开关信号负载电流应≤10mA。
5)模拟信号采集最小分辨率应≤0.5%。
6)电流检测必须采用霍尔器件进行采集。
7)编码器AB信号、编码器电源及电机温度采集信号应采取必要的防高压措施。
5.3.5驱动电路设计
1)驱动电路提供驱动电力电子器件所需要的电压与电流，同时，将强电侧与弱电侧电气隔离，为控制器电路提供硬件保护信号。
2)PCB板设计时保留足够的爬电距离和空气间隙。
5.3.6软件设计
1）软件设计遵循规则
A．要有分层的组织结构，便于对软件各个构件进行控制；
B．应形成具有独立功能特征的模块；
C．应有性质不同、可区分的数据和过程描述；
D．应使模块之间和与外部环境之间接口的复杂性尽量减小；
另外，软件设计还应具有可靠性、鲁棒性、可修改性、容易理解、程序简便、可测试性、效率性、先进性、可扩展性、安全性等要求。
2）上位机设计遵循规则
A．连接方便、可靠，建议通过CAN连接；
B．上位机可以对电机控制器进行基本控制参数的改写，例如：电机最高转速、电机额定电流、电机额定频率、电机额定转速、转子时间常数、编码器线数、编码器方向、经济模式是否开启及经济模式转速设定、怠速转矩、控制器最大输出电流等等参数进行设定；
C．上位机可以对车辆运行的基本状态进行监控，例如：档位方向、刹车信号、加速踏板信号、经济模式信号、系统电压、控制器输出电流、被控电机温度、控制器温度等等；
D．上位机应可以上传及下载参数信息，以便归档及改写方便；
E．上位机应可以对系统保护措施进行改写，例如：低压弱化、高温弱化、弱化程度等等进行改写；
F．上位机参数可以通过CAN远程改写。
5.3.7控制器转速设定
根据整车需要的车速设定电机的转速：
?
n =V×i0.377×r
V：车速，单位：Km/h
n：电机转速，单位：r/min
i：总传动比
r：滚动半径，单位：m
5.4安全设计
A.防止人身触电（电击危险）；
B.防人身受过高温度的危害；
C.防人身受机械不稳定性和运动部件的危害（机械危险）；
D.防止起火；
E.防爆炸；
F.防止辐射；
G.防化学危险；
控制器的保护功能按本标准中6.3.4条款执行。
5.5可靠性设计
可靠性满足GB/T 29307的规定。
6设计验证
6.1一般验证
6.1.1外观
以目测为主，试验项目参照本标准5.2.1对于驱动电机控制器固定不动的螺栓（保险丝固定螺栓、分流器固定螺栓）需用力矩扳手打紧扭矩，并划线标识，打紧扭矩应满足：M6紧固螺栓扭矩值应≥8N?m，M8紧固螺栓扭矩值应≥18N?m。
6.1.2外形和安装尺寸
驱动电机控制器的外形和安装尺寸根据双方确认的图纸进行检验。
6.1.3驱动电机控制器壳体机械强度
如无特殊要求，试验参照GB/T 18488.2-2015中5.4条的测试方法，试验结束后，驱动电机控制器壳体不应有明显的塑性变形。
6.1.4液冷系统冷却回路密封性能
如无特殊要求，试验应满足GB/T 18488.2-2015中5.5要求，测试前不允许对驱动电机控制器表面涂覆可以防止渗漏的涂层。
6.1.5控制器防护等级
根据GB 4208中所规定的方法进行试验，测试前控制器动力接线柱不允许涂覆可以防止渗漏的涂层，试验中可根据控制器在整车的布置位置给控制器施加与整车行驶过程中相符的振幅频率的振动。要求控制器防护等级IP66及以上。
6.1.6控制器耐振动性
如无特殊要求，驱动电机控制器耐振动试验应参照GB/T 18488.2-2015中9.4规定进行，振动试验完成后，控制器不应损坏，紧固件不能松脱，将驱动电机控制器直流母线工作电压设定为额定电压，驱动电机工作与持续转矩、持续功率下，系统应能正常工作。
6.1.7高低温试验
控制器的高低温试验应参照GB/T 18488.2-2015中第9条规定进行试验，试验完成恢复常态后，将驱动电机控制器直流母线工作电压设定为额定电压，驱动电机工作与持续转矩、持续功率下，系统应能正常工作。
6.2性能验证
6.2.1匀速电流测试
在规定的车速下，匀速电流测试需选较取为平坦硬路面，取A、B两点（A～B＞2km）进行测试，待数据稳定后，读取测试数据并将结果填写在附表D中。
注：记录数据时，需要确保车速、电压、电流显示已经基本稳定。测试在往返路段各进行一次，计算匀速电流时需要求取平均值。
6.2.2最高车速测试
动力电池电量≥90%的条件下，车辆上电，全加速行驶至车速最终稳定时，分别记录前进档位和后退档位导航车速数值和仪表车速数值。测试往返各进行一次，最终结果取平均稳定值，将结果记录在附表D中。
6.2.3加速时间
动力电池电量≥80%的条件下，利用GPS测速仪进行测试：打开钥匙，在车辆完全静止的前提下将加速踏板一脚踩到底的同时开始计时，根据附表D中的项目进行记录。
6.2.4平路起步电流
动力电池电量≥95%的条件下，车辆在平坦道路上，上电后全加速行驶，记录钳流表测得的电流最大值；设备及人员条件允许时，可以同时记录动力电池总电压。测试往返各进行一次，最终结果取最大值，将测试结果记录在附表D中。
6.2.5坡道起步电流
动力电池电量在满电的条件下，车辆在停在坡道上，上电后踩下加速踏板，松开手刹加速行驶，记录钳流表测得的电流最大值；设备及人员条件允许时，可以同时记录动力电池总电压。测试进行2～3次，最终结果取最大值，将测试结果记录在附表D中。
6.2.6等速续航里程测试
最高车速等速里程测试：车辆充满电后以最高车速行驶至电机控制器开始低压保护降功率结束，试验过程中允许停车两次，每次停车时间不允许超过2min，最终测试结果取最大值。过程数据按照附表E中的项目进行记录。
6.2.7最大相电流测试
动力电池电量≥90%的条件下，车辆停在平路上，踩住刹车，将加速踏板一脚踩到底，电动机处于堵转状态，记录钳流表测得的相电流最大值。测试进行2～3次，最终结果取最大值，将测试结果记录在附表D中。
6.2.8控制器温升
测试中挂前进挡，双脚一只脚踩住刹车，一只脚踩加速踏板到底，使车辆不动，电机进入堵转状态，在车辆降功率至整车无动力后控制器不得先于电机高温保护降功率。
6.3安全验证
6.3.1绝缘电阻
驱动电机控制器绝缘电阻的测量应参照GB/T 18488.2-2015中5.7的要求进行，测量结束后，每个回路应对接地的部分作电气连接放电，放电后将驱动电机控制器直流母线工作电压设定为额定电压，驱动电机工作与持续转矩、持续功率下，系统应能正常工作。
6.3.2耐电压
驱动电机控制器的工频耐电压应参照GB/T 18488.1-2015中5.8.4规定进行，试验完成后，
每个回路应对接地的部分作电气连接放电，放电后将驱动电机控制器直流母线工作电压设定
为额定电压，驱动电机工作于持续转矩、持续功率下，系统应能正常工作。
6.3.3控制器常规逻辑
A.车辆在行驶过程中重启钥匙，车辆不应产生抖动、异响、刹车等现象。
B.车辆在馈电过程中，保证加速踏板信号优先。
6.3.4控制器保护功能
A.过温检测：当控制器在超过规定温度时按双方约定的曲线自动降功率，并在温度降低到
允许值时按双方约定的曲线恢复运行。
B.过流检测：当控制器的相线电流超过允许值时，控制器无输出并发出报警信号，重启后
恢复工作。
C.短路保护：当被驱动电机出现短路时，控制器应给予报警保护。
D.过压检测：当控制器的输入电压超过其额定电压的120%时自动发出报警信号并关断输
出。
E.低压检测：当检测直流母线电压低于额定电压的90%时，控制器应按双方协定的方式
自动降功率。
F.欠压检测：当控制器的输入电压低于其额定电压的85%时自动发出报警信号并停止对
电机输出电流。
G.霍尔故障检测：当电机的位置传感器输出异常信号时，控制器应停止对电机输出电流，
并发出报警信号。
H.加速器信号异常检测：当控制器检测到加速踏板在上电时的信号异常时禁止对电机输出，
并发出报警信号。
I.电机高温检测：当驱动电机温度达到130℃时，控制器开始按双方约定的曲线降功率，
145℃关断输出并报警；当驱动电机温度下降低于145℃时，控制器开始按双方约定的曲线恢复运行，当检测到温度传感器信号丢失或反常态，控制器功率和控制电机转速应正常输出，但仪表应当给予报警指示。
J.接反保护：驱动电机控制器安装时，总正极和总负极接反时，控制器应无输出。
K.档位信号异常检测：当控制检测到前进信号和后退信号都有时，控制器应无输出并报警。
L.缺相保护：控制器检测电机缺相时，应停止输出并报故障。
M.控制器保险片根据实际最大过载能力选择合适的保险规格，选用慢熔特性的保险。
N.保护系统的检验按照GB/T 3859.1-2013中7.5.3的要求进行。
7包装标识
7.1包装箱在对称两个面的右上角都应粘贴标签，标签须粘贴牢固；
7.2包装标识应包含零件名称、件号、数量、批次号及供应商代码等内容，且内容清晰可别；
7.3外包装箱应注明
A.产品数量、包装箱尺寸；
B.包含包装箱在内的毛重；
C.要有向上标志“↑”、防淋雨及轻放标志；
D.制造厂的厂名及地址。
（规范性附录）
驱动电机控制器型号命名
A.1驱动电机控制器型号命名
A.1.1驱动电机控制器型号组成
驱动电机控制器型号由驱动电机控制器类型代号、工作电压规格代号、信号反馈元件代号、工作电流规格代号、冷却方式代号、预留代号六部分组成。
例如：
A.1.2控制器类型代号
用电机类型代号前加“K”字母来表示，电机类型代号：
KC—开关磁阻电机；
TF—方波控制型永磁同步电机；
TZ—正弦控制型永磁同步电机；
YR—异步电机（绕线式）；
YS—异步电机（鼠笼式）；
ZL—直流电机。
其他类型驱动电机的类型代号参照GB/T 4831进行规定。
A.1.3工作电压规格代号
用驱动电机控制器的标称直流电压除以“10”再圆整后的数值来表示。最少以两位数值表示，不足两位的，在十位上冠以“0”。若为交流供电，电压值均需折算至直流值。输入电压的单位为伏特（V）。
A.1.4信号反馈元件代号
M—光电编码器；
X—旋转变压器；
H—霍尔元件。
无传感器不必标注。
A.1.5冷却方式代号
S—水冷方式；
Y—油冷方式；
F—强迫风冷方式，非强迫冷却方式（自然冷却）不必标注。
（规范性附录）
电动汽车驱动电机匹配设计 目录 1 概述 (1) 2 世界电动汽车发展史 (2) 3 电驱动系统的基本要求 (5) 3.1电驱动系统结构 (5) 3.2电机的基本性能要求 (6) 4 电动汽车基本参数参数确定 (7) 4.1电动汽车基本参数要求 (7) 4.2 动力性指标 (7) 5 电机参数设计 (7) 5.1 以最高车速确定电机额定功率 (7) 5.2 根据要求车速的爬坡度计算 (8) 5.3 根据最大爬坡度确定电机的额定功率 (9) 5.4 根据额定功率来确定电机的最大功率 (9) 5.5 电机额定转速和转速的选择 (9) 6 传动系最大传动比的设计 (10) 7 电机的种类与性能分析 (11) 7.1 直流电动机 (11) 7.2交流三相感应电动机 (11)
7.3 永磁无刷直流电动机 (11) 7.4 开关磁阻电动机 (12) 8 电机的选择 (13) 9 电机其他选择与设计 (15) 9.1 电机形状位置设计 (15) 9.2 电机冷却设计 (15) 10 总结与展望 (17) 10.1 总结 (17) 10.2 问题与展望 (17) 致谢 (18) 参考文献 (19) 1.概述 汽车工业在促进世界经济飞速发展和给人们生活提供便利的同时，又展现出了其双刃剑的另一面，它将能源与环境问题推到了日益尴尬的处境。“能源、环境和安全”成为了21世纪世界汽车工业发展的3大主题。其中，能源与环境问题作为全球面临的重大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在，更成为重中之重。电动汽车使用电能作为动力能源，而电能具有来源广、清洁无污染等特点。电动汽车被公认为21世纪重要的交通工具。 电动汽车是指汽车行驶的动力全部或部分来自电机驱动系统的汽车，它主要以动力电池组为车载能量源，是涉及机械、电子、电力、微机控制等多学科的高科技技术产品。按照汽车行驶动力来源的不同，一般将电动汽车划分为纯电动汽车（Pure Electric Vehicle，PEV）、混合动力电动汽车（Hybrid Electric Vehicle，HEV）、插电式混合动力电动汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）和燃料电池电动汽车（Fuel Cell Electric Vehicle，FCEV）4种基本类型。 自1881年法国电气工程师Gustave Trouve制造出首辆电动汽车开始，电动汽车经历了曲折起伏的几个发展阶段，其中的决定因素就是动力电池技术和人们
电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。
2011-2012德州仪器C2000及MCU创新设计大赛 项目报告 题目：基于TMS320F28035电动汽车用电机控制器 学校：重庆大学 组别：专业组 应用类别：先进控制类 平台： C2000 题目：基于TMS320F28035电动汽车电机控制器 摘要：21世纪，纯电动汽车已经成为了解决燃油车辆带来的能源和环境问题的 最有希望的方案之一。而电动汽车电机控制器又是纯电动汽车的核心部分。本设 计以TI公司的TMS320F28035为控制核心，设计了一款用于电动汽车的低压电机 控制器，采用先进的弱磁控制算法和效率优化策略，实现了电机在整个运行范围 内输出最大转矩和达到较高的效率。 Abstract：ELECTRIC vehicles (EV) are seen as a possible step towards the solution of the pollution problem in urban environment. And the motor controller is core of the electric vehicle. Based on TMS320F28035 ,we design a motor controller used in low voltage EV. With the advanced control
scheme ,we can get the maximum torque in the whole speed range and the maximum efficiency. 1引言 1.1系统设计的背景 20世纪90年代以来，汽车作为人类最重要的代步和交通工具，在全球范围内得到蓬勃快速发展。其实世界汽车工业总共发展了100多年，已经成为世界上许多国家的支柱产业，在人类经济生活和生产中发挥着举足轻重的作用。进入21世纪，在今后的50年里，全球人口将从60亿增加到100亿，汽车的数量将从7亿增加到25亿。如果这些车辆使用内燃机的话，他们所需要的石油将不可估量，它们所排出的尾气将无法处理，它们将对我们的环境造成巨大的伤害。这些问题迫使人们去寻找21世纪可持续发展的道路交通工具。另外，由于能源资源日益消耗，迫使人们重新考虑未来汽车的动力来源，世界各国都竞相积极地研制新能源汽车，从而来替代燃料汽车。由于新能源汽车清洁无污染，能源形式多样并且能量比重高，结构简单而且维护方便，是21世纪最有发展潜力的汽车。 近二十多年来，西方工业发达国家政府把电动汽车的研究开发看作解决环境问题和能源问题的一种有效手段，在经济上给予大力支持。美国政府至今已出资数百亿美元支持汽车厂商和相关厂商进行电动汽车技术的开发研究。美国三大汽车公司1991年联合成立了美国先进电池联合体，投入了4.5亿美元，其中政府拨款2.25亿美元，共同开发镍镉、镍氢、锌空气电池、燃科电池等各种高性能蓄电池。日、法、德等国各大公司也投入巨资研究开发高性能电池。在电动汽车整车研究开发方面，至90年代末期，国外大汽车公司已开发生产了100多种型号的纯电动汽车、燃料电动汽车和混合动力汽车(表1)。其中，已有10多种纯电动汽车车型投入商业化生产；近年来，燃料电池电动汽车成为新的开发热点，美国计划到2010年市场上燃料电池汽车占市场4%份额，达到60万辆，日本政
电动汽车技术
一、驱动电机参数确定 （1）最高车速时计算驱动电机功率 电机的功率必须能满足电动轿车最高车速的要求，以保证在良好的路面或空载情况下，能以较高的车速行驶． 最大车速时所需功率: 2D a 1cos 21.153600a MaxV V C A P Gf V ??=++ ???η=24.7（KW ） m=2600kg ；Va=90 km/h ；f=0.016; C D =0.5；η=0.95；B=1.46m ；H=1.87m; （2）加速性能计算驱动电机功率。 保证在良好的路面或空载情况下，整车加速过程的末时刻为电动
汽车输出最大功率，加速过程所需最大功率： = 25.6（kw ） (3)最大爬坡度时计算驱动电机功率 在计算最大爬坡度时的电机功率时，应忽略加速阻力功率 爬坡过程所需最大功率： =32.84(kw) 根据以上各式计算得出发动机在不同工况下的扭矩和驱动力： P=Tn/9549 (1) n=(Va ×i 0)/(0.337×r) (2) 联立上面两个方程可得 MaxV T =70Nm, Ft=890N MaxJ T =408Nm, Ft=5.9kN MaxGra T =650Nm, Ft=8.1kN 由此可得根据（1）计算可知选定电机的额定功率为30kw ， 由（2）（3）可知选定电机的峰值功率为60kw,最大扭矩为650Nm 二、电池组电压、容量的确定 在选择了电机类型以后，就要确定电池的参数。在一定的电机功率136003600a a MaxGra t mgfu mgiu P ??=+ ???η
下，电压越高，电流就越低，线路功率损失就越小，在电池以小电流放电时，可发挥出较大的容盈。 根据0.15kWh/km×150km=22.5kWh即所需电池的容量为22.5kWh，考虑到其它电气设备，选择电池容量为25kwh。 锂电单体的容量为270Wh，铅酸电池单体的容量为1.44kWh；若选锂电池则需要92个单体，若选铅酸电池则需要18个单体三、采用Matlab计算绘制驱动力和行驶阻力图 clear;clf; axis([0, 250, 0, 12000]); ig=1; i0=4.1; r=0.325; G=26000; f=0.016; Cd=0.5; A=2.73; Pmax=60; Torque=650; v=0:26.35; Fw =(f*G+Cd*A*(v.^2))./21.15; F=v*0+(Torque*ig*i0)./r; hold on
全面解读电动汽车电机基础知识 现在电动汽车的发展越来越快，而电动汽车电机的研发，更是引起了大家的关注，不过真正了解电动汽车电机的人却寥寥无几。小编为大家搜罗多方资料，为大家好好讲一下电动汽车电机的知识。让我们一起探讨下高科技的汽车心脏！ 电动汽车电机的地位 电控系统是电动车的大脑，指挥着电动汽车的电子器件的运行，而车载能源系统是电控系统中的核心技术，它是衔接电池以及电池组和整车系统的一个纽带，其中包括电池管理技术，车载充电技术以及DCDC技术和能源系统总线技术等。因此车载能源系统技术日益成为产业应用技术研究的重要方向，并且，也日益成为产业发展的重要标志。目前，该技术已经成为制约电动汽车产业链衔接和发展的重要瓶颈。 电动汽车电机的产业化转型 电动汽车出现由研发向产业化转型的迹象，骨干汽车企业和动力蓄电池、驱动电机、控制器等核心部件生产企业在几年的推广、示范工作中发展壮大，推出了一系列满足性能要求的产品。但是作为共性关键技术的驱动电机、电池等关键零部件技术，其可靠性、成本、耐久性等主要指标尚不能满足电动汽车发展的需求，成为电动汽车发展的主要制约因素。 电动汽车电机研发困难 从电动汽车的产业链来看，受益端主要可能集中在核心零部件，上游资源端中对资源控制力强的公司也会较为受益。
研发困难的主要原因如下： 第一：电池是当前电动汽车技术和成本上的最大瓶颈。 第二：由于矿物资源的稀缺性，锂、镍等上游资源类企业也将有较大获利。 第三：整车厂商目前比较杂乱、没有确定的垄断领先优势，应首先关注拥有核心技术或者拥有技术上成熟、可商业化车型的厂商。 电动汽车电机对驱动系统要求 高电压、小质量、较大的起动转矩和较大的调速范围、良好的起动性能和加速性能、高效率，低损耗、高可靠性。在选择电动汽车电机驱动系统时，需要考虑的几个关键问题：成本、可靠性、效率、维护、耐用性、重量和尺寸、噪声等。在纯电动汽车选择电机时包括有电机类型、功率、扭矩、转速的选择。 电动汽车电机分类 现在电动汽车上应用的电机主要有直流电机、交流感应电机、永磁电机和开关磁阻电机。 1、电动汽车直流电机 优点：是起动加速转巨大，电磁转矩控制特性良好，调速方便，控制装置简单，成本较低。 缺点：有机械换向器，当在高速大负荷下运行时，换向器表面有火花出现，因此不宜太高的电机转速。比较与其他驱动系统而言处于劣势，已经逐渐被淘汰。 2、电动汽车交流感应电机 交流感应电机定子用于产生磁场，由定子铁芯、定子绕组、铁芯外侧的外壳、支撑转子轴的轴承组成。交流电机有价格低、以维护、体积小的优点，但是交流电机的控制比较复杂。已经成为交流驱动电动汽车的首选。 3、电动汽车交流感应电机 永磁电机，采用永磁体来产生气隙磁通量，永磁体代替了直流电机中的磁场线圈和感应电机中定子的励磁体。永磁同步电机具有高效率、高力矩惯量比、高能量密度，尤其是其低速大扭矩的优点能满足车辆在复杂多变的道路下行驶，是个高性能而且低碳环保电机随着稀土永磁材料的出现有望与交流感应电机争夺 市场。特别是在中小功率范围内等到了广泛的应用。 4、电动汽车开关磁阻电机 开关磁阻电机定、转子都是普通硅钢片叠压成的双凸极结构。
电动汽车电机控制器 一、电机控制器的概述 根据GB/T18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义，电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。 电机、驱动器和电机控制器作为电动汽车的主要部件,在电动汽车整车系统中起着非常重要的作用,其相关领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。 二、电机控制器的原理 图1汽车电机控制器原理图 电机控制器作为整个制动系统的控制中心，它由逆变器和控制器两部分组成。逆变器接收电池输送过来的直流电电能，逆变成三相交流电给汽车电机提供电源。控制器接受电机转速等信号反馈到仪表，当发生制动或者加速行为时，控制器控制变频器频率的升降，从而达到加速或者减速的目的。 三、电机控制器的分类 1、直流电机驱动系统 电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式，控制技术简单、成熟、成本低，但效率低、体积大等缺点。 2、交流感应电机驱动系统 电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频调速方式实现电机调速，采用矢量控制或直接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应。 3、交流永磁电机驱动系统 包括正弦波永磁同步电机驱动系统和梯形波无刷直流电机驱动系统，其中正弦波永磁同步电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换，采用变频调速方式实现电机调速；梯形波无刷直流电机控制通常采用“弱磁调速”方式实现电机的控制。由于正弦波永磁同步电机驱动系统低速转矩脉动小且高速恒功率区调速更稳定，因此比梯形波无刷直流电机驰动系统具有更好的应用前景。
4、开关磁阻电机驱动系统 开关磁阻电机驱动系统的电机控制一般采用模糊滑模控制方法。目前纯电动汽车所用电机均为永磁同步电机，交流永磁电机采用稀土永磁体励磁，与感应电机相比不需要励磁电路，具有效率高、功率密度大、控制精度高、转矩脉动小等特点。 四、电动控制器的相关术语 1、额定功率：在额定条件下的输出功率。 2、峰值功率：在规定的持续时间内，电机允许的最大输出功率。 3、额定转速：额定功率下电机的转速。 4、最高工作转速：相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 5、额定转矩：电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 6、峰值转矩：电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 7、电机及控制器整体效率：电机转轴输出功率除以控制器输入功率再乘以100%。
电动客运三轮车电机知识常识 电动客运三轮车 1、什么叫电机？答：电机是将电池电能转换成机械能，驱动电动车车轮旋转的部件。 2、什么是有刷电机 答：电机工作时，线圈和换向器旋转，磁钢和碳刷不转，线圈电流方向的交替变化是靠随电机转动，的换相器和电刷来完成的。在电动车行业有刷电机分高速有刷电机和低速有刷电机。有刷电机和无刷电机有很多区别，从名字上可以看出有刷电机有碳刷，无刷电机没有碳刷。 3、什么是无刷电机？答：由控制器提供不同电流方向的直流电来达到电机里面线圈电流方向的交替变化，无刷电机的转子和定子之间没有电刷和换相器。 4、电机常见的种类有哪几种？答：常见的电机有：有刷有齿轮毂电机、有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机、侧挂电机等。 5、从电机的种类上怎么区分是高低速电机答：A有刷有齿轮毂电机、无刷有齿轮毂电机属于高速电机；B有刷无齿轮毂电机、无刷无齿轮毂电机属于低速电机。 6、电机的效率是怎么定义的？答：电机的效率是指电机所输出的机械能与电源所提供的电能之比。用字母“り”表示 7、无刷电机是如何分类的？答：从相角上可分为两个大类，即
分为60°和120°相位角的无刷电机；按速度分，可分为高速无刷电机和低速无刷电机；按电机是否具有位置传感器来分，又分为有位置传感器无刷电机和无位置传感器无刷电机。 8、什么是定子？ 答：有刷或无刷电机工作时不转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的电机轴叫定子，此种电机可以叫内定子电机。 9、什么是转 答：有刷或无刷电机工作时转动的部分。轮毂式有刷或无刷无齿电机的外壳叫转子，此种电机可以叫外转子电机。 10、什么叫碳刷？ 答：有刷电机里面顶在换相器表面，电机转动的时候，将电能通过换相器输送给线圈，由于其主要成分是碳，称为碳刷，它是易磨损的。应定期维护更换，并清理积碳。 11、什么是刷握？ 答：在有刷电机里面盛装并保持碳刷位置的机械导槽。 12、什么是换相器？ 答：有刷电机里面，具有相互绝缘的条状金属表面，随电机转子转动时，条状金属交替接触电刷的正负极，实现电机线圈电流方向的正负交替变化，完成有刷电机线圈的换相。 13、什么是相序？ 答：无刷电机线圈的排列顺序。 14、什么是磁钢？
电动汽车驱动电机与电机控制器国内外发展现状 1、国外驱动电机在新能源汽车上的应用 电机方面： 全球范围看，有刷直流电机、一般同步电机、感应电机与有刷磁铁电机商品化历史最长，产品更新换代不断，迄今还在应用。上世纪80 年代开始进入商品化的表面永磁同步电机与1990 年代以来研制开发的开关磁阻电机、内置式永磁同步电机以及最新的同步磁阻电机相继进入市场，并在电动汽车与混合动力汽车上获得应用。 根据电动汽车、混合动力车车型的开发应用年代，日本的产业水平与市场偏好，成本核算等方面考虑，先采用感应电机，而近几年来在批量生产的日本电动汽车车型上以采用永磁同步电机为主流。 近年来美、欧开发的电动汽车多采用交流感应电机。其主要优点是价格较低，性能可靠；缺点是起动转矩小。日本近年来问世的电动汽车与新型混合动力车大多采用永磁电机。其主要优点是效率比交流感应电机高，但价格较贵。永磁材料耐热温度低于120℃，而开关磁阻电机(SRM：Switched Reluctance Motor)结构新型、简单、起动性能好，无大的冲击电流，但噪声大。 驱动电机系统的驱动方式与控制方面： 车辆的电机驱动系统的驱动方式可分为集中驱动与车轮独立驱动。集中驱动结构简单，可以沿用内燃机汽车的部分传动装置，是目前应用最多的电驱动方式，容易处理电机冷却、防振以及电磁干扰等问题。但是集中驱动传动系统复杂、传动效率低，不能对两侧驱动轮转矩进行单独控制，影响车辆的操纵稳定性。 车轮独立驱动的范例是三菱汽车公司应用开发的轮毂电机电动汽车，和日产汽车公司开发的轮毂电机电动汽车。 车轮独立驱动的优点是简化传动系统，布置方便；由于每个电机可以单独控制，能实现车轮驱动力的单独调节和施加横摆力矩控制，容易实现车辆底盘系统的电子控制，改善车辆驱动性能和行驶性能。但轮毂电机驱动系统会使车轮质量过大，对于整车动力性能造成影响，还可能带来其它问题，如电机散热、防水、防尘难度大等。 正因为上述问题，三菱在推出新一代电动汽车“iMiEV”时，不再采用轮毂电机，仍采用集中驱动系统，驱动电机采用永磁电机。 至于电机驱动系统的控制，涉及到电压波形与调制率控制、矩形波电压相位控制、直流电流失调反馈(DC offset feedback)控制，与可变电压系统控制。此外，在电机控制的硬件方面，例如混合动力车用电机控制在100us 程度的抽样周期中必须进行多项控制计算，再加上保险失效处理功能(fail safe)，其编制程序极其繁复。 从驱动系统的实际应用中，因为仍以传统的集中驱动方式作为主流，而永磁电机由于其优点突出，在日本纯电动汽车与混合动力车上得到更多应用。而从成本角度来看，采用集中驱动可以尽可能沿用基型车的车身和悬架而降低成本，往往比采用轮毂电机驱动系统成本低。而iMiEV 纯电动车采用传统的集中驱动系统，即驱动方式通过减速器、差速器、驱动轴把电机输出扭矩传递到左右车轮，驱动车辆行驶。 2、国内驱动电机行业现状 电机业中的小行业、但制造门槛高 作为电机行业的细分领域，电动汽车驱动电机是一个小行业。主要是由于市场处于起步
硕士学位论文 二0一五 年 六 月 作者姓名 指导教师 学科专业 控制工程
摘要 本文在开始先介绍了研究电动汽车的背景及其意义，并介绍了电动汽车在国内外的发展现状，然后从电动汽车的燃油经济性，驱动性，安全性及舒适度，三个方面分析了电动汽车比其他燃料汽车存在的优越性。电动机是电动汽车的核心部件，本文中从其驱动方式把电动机分为四大类，直流有刷电动机，永磁同步电动机，永磁无刷直流电动机和开关磁阻电动机。本章从工作原理与性能方面分析了，这四种电动机各存在的优点和不足。从中得出永磁同步电动机是电动汽车比较理想的选择。本文刚开始介绍了永磁同步电动机PMSM的三种不同的控制方式，恒压频比控制，矢量控制，直接转矩控制，并从三者之间比较得出，PMSM采用直接转矩控制DTC的方式有着比其他两者更好的稳定性。 随后从永磁同步电动机PMSM的结构及其特点，分析了其优越性，并建立数学模型，根据空间矢量坐标关系推导出PMSM的在各坐标系下DTC的原理。本章分析了定子磁链与电磁转矩的估算和滞环控制，通过其原理研究了开关表控制的方式，并对PMSM的直接转矩控制DTC的Matlab/Simulink仿真，最终得出了DTC 较其它控制方式的稳定性。 其次分析了永磁同步电机PMSM的直接转矩控制DTC存在的诸多缺点，并提出基于SVM技术的SVPWM的控制方式，即空间矢量调制DTC控制策略，通过Matlab/Simulink仿真，得出SVPWM比PMSM DTC有着更好的稳定性。 TI公司推出的TMS320F2812 DSP芯片的控制系统设计，从硬件电路的设计和软件的设计，两个方面研究了该芯片。DSP硬件方面包含了智能模块的自保护特性，并设计了检测电路，保护电路，驱动电路和CAN通信等模块，软件系统方面分析了，其初始化流程图，接收流程图等。 关键词：永磁同步电机；直接转矩控制；DSP；SVPWM
高速电动车电机参数的确定 一、功率计算 2max max 1()360021.15 d N T C Au P mgf u =?+η N P —电机额定功（kW ） ； T η—传动系效率0.90 ～ 0.92； m — 最大总质量（kg ）； f —滚动摩擦系数，良好沥青路面0.010~0.018，一般沥青与水泥路面0.018~0.020； Cd — 风阻系数，电动车Cd = 1~1.5； A —迎风面积（m 2），电动车A =1~1.3； u max — 最高车速（km / h ） 经计算得需要0.85千瓦的电机 二、 以最大爬坡度电动车电机转矩 2max cos sin 21.15 d t r C Au F F mgf mgf ==++αα t F — 电动车驱动力（N ） ； r F —电动车行驶阻力（N ） ； u —上坡时速度（km / h ） tan 15%,8.53,cos 0.99,sin 0.15α=α=α=α= 360.23N 车轮半径0.25m 半轴扭矩=360.23×0.25=90Nm 电机最高速4000转/分，基速1000转/分，调速比=4 半轴转速=318.3转/分 电机减速箱减速比 4000/318.3=12.6 取12 需要电机输出扭矩=7.5nm 电机额定功率=0.785kw 0.9kW 电机可以满足正常行驶和15% 、20km/h 的爬坡要求。
三、续驶里程 续驶里程=M I T 3600V C F ??????∑ηηηλ V 为电池电压（V ） C 为电池容量（Ah ） M I T 、、、ηηη分别为电机、逆变器、传动系统效率 λ为放电深度 续驶里程= 3206036000.920.950.950.9165kM 3301000 ??????=?（按60km/h 匀速） 60km/h 等速行驶的功率=6.1kw 匀速行驶放电电流= 6.11000=19A 320 ? 放电时间=C 600.9==2.84I 19? 续驶里程=60×2.84=170kM
纯电动汽车的驱动电机系统详解 驱动电机系统是电动汽车三大核心系统之一，是车辆行驶的主要驱动系统，其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。一、驱动电机系统介绍驱动电机系统由驱动电机、驱动电机控制器(MCU)构成，通过高低压线束、冷却管路与整车其他系统连接，如图1所示。整车控制器(VCU)根据加速踏板、制动踏板、挡位等信号通过CAN网络向电机控制器MCU发送指令，实时调节驱动电机的扭矩输出，以实现整车的怠速、加速、能量回收等功能。电机控制器能对自身温度、电机的运行温度、转子位置进行实时监测，并把相关信息传递给整车控制器VCU，进而调节水泵和冷却风扇工作，使电机保持在理想温度下工作。驱动电机技术指标参数，如表1所示，驱动电机控制器技术参数如表2所示。1、驱动电机永磁同步电机是一种典型的驱动电机(图2)，具有效率高、体积小、可靠性高等优点，是动力系统的执行机构，是电能转化为机械能载体。它依靠内置旋转变压器、温度传感器(图3)来提供电机的工作状态信息，并将电机运行状态信息实时发送给MCU。旋转变压器检测电机转子位置，经过电机控制器内旋变解码器解码后，电机控制器可获知电机当前转子位置，从而控制相应的IGBT功率管导通，按顺序给定子三个线圈通电，驱
动电机旋转。温度传感器的作用是检测电机绕组温度，并提信息供给MCU，再由MCU通过CAN线传给VCU，进而控制水泵工作、水路循环、冷却电子扇工作，调节电机工作温度。驱动电机上有一个低压接口和三根高压线(V、U、W)接口，如图4所示。其中低压接口各端子定义如表3所示，电机控制器也正是通过低压端口获取的电机温度信息和电机 转子当前位置信息。2、驱动电机控制器驱动电机控制器MCU结构如图5所示，它内部采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制核心，称为智能功率模块，它以IGBT(绝缘栅双极型晶体管)为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路。MCU对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态信息通过CAN2.0网络发送给整车控制器VCU。驱动电机控制器内含故障诊断电路，当电机出现异常时，达到一定条件后，它将会激活一个错误代码并发送给VCU整车控制器，同时也会储存该故障码和相关数据。驱动电机控制器主要依靠电流传感器(图6)、电压传感器、温度传感器来进行电机运行状态的监测，根据相应参数进行电压、电流的调整控制以及其它控制功能的完成。电流传感器用于检测电机工作实际电流，包括母线电流、三相交流电流。电压传感器用于检测供给电机控制器工作的实际电压，包括动力电池电压、12V蓄电池电压。温度传感器用于检测电机控制系统的工作温度，包括IGBT模块的温度。驱动电
电动车控制器接线图 电动车控制器接线说明 1．电源输入 粗红色线为电源正端 黑色线为电源负端 细橙色线为电门锁 2．电机相位（u、v、w输出） 粗黄色线为U 粗绿色线为V 粗蓝色线为W 3．转把信号输入 细红色线为+5V电源 细绿色为手柄信号输入 细黑色线为接地线 4．电机霍耳（A、B、C输入） 细红色线为+5V电源 细黑色线为接地线 细黄色线为 A 细绿色线为 B 细蓝色线为 C 5．刹车（柔性EABS+机械刹） 细黄色线为柔性EABS； 细蓝色线为机械刹（高电平刹车：+12V） 细黑色线为接地线（低电平刹车） 6．传感器 细红色线为+5V电源 细黑色线为接地线 细绿色线为传感器信号输入 7．仪表（转速）：细紫色线 8．巡航：细棕色线 9．限速：细灰色线 10．自动识别开关线：细黄色线 PIC16F72智能型无刷电动车控制器使用方法和注意事项 1、在接线前先切断电源，按接线图所示连接各根导线； 2、该控制器应安装在通风、防水、防震部位。 3、控制器限速控制插头应放置容易操作的地方。 4、控制器接插件应接插到位，禁止将控制器电源正负极反接（即严禁粗红、细橙和粗黑；细红和细黑接反）。 5、电机模式自动识别：正确接好电动车控制器的电源、转把、刹把等线束，,将电机识别模式开关线（细黄）短接，打开电门锁，使电机进入自动识别状态，若电机反转则按一下刹车即可使电机正向转动，在控制器识别电机模式10秒后
将电机识别模式开关线（细黄）直接断开即可完成电机模式自动识别。 6、1+1助力方向调整：在通电状态，将调速电阻从最大值调到最小值，再回到原始状态后，可将1+1助力的方向从正向模式切换到反向模式，再调整一次可从反向模式切换到正向模式，并将最终的模式存入单片机。
电动机&电池匹配 ? 整车参数： 整车自重（带电池）：700KG （TBD ） 额定载荷： 300KG （4个人） 车辆滚动半径： 0.247mm ? 计算变速器速比和车速： 无变速箱，无差速器，根据产品定义设计最高车速：80KM/H ，计算电动机最高转速需求： 0.377 0.3770.24780/859/a rn u n km h i n r m ==?== 取满载时最高车速为40KM/H 0.2470.377 40/1 a r u km h == 则430/n r m = ? 计算满载在正常道路上行驶时所需要的扭矩： 初步确定传动效率为0.92，空气阻力系数为0.35、轮胎滚动阻力系数为0.015、迎风面 积2 1.66m 2 21.15M CdA Gf u r η=+ 20.920.35 2.2 8409.80.015800.24721.15M ??=??+? 95.7M Nm = ? 计算在正常道路上行驶时所需要的功率： 3max max 1 ( )360076140e a a Gf CdA P u u η=+ 3 17009.80.020.35 2.2(8080) 5.70.92360076140 e P Kw ???= ?+= ? 选择电动机 根据车辆的安装空间以及市场上的电动机的情况，选择电动机额定电压为72V ；根据车辆用 设车辆最大行驶里程为80KM ，电池放电深度为0.8： 0.8e S P UI V ?=? 82.3I A = 800.88082.3 W S Vt km ==??= 102.875W Ah = 所以选择110Ah 电池
5.9车轮总成 5.9.1 车轮总成的结构：车轮：145/70R12轮胎 5.9.2车轮总成的性能要求 5.9.2.1车轮总成应有合理的负荷能力和速度能力 5.9.2.2轮胎应有良好的附着性能和缓冲性能 5.9.2.3同时考虑铝合金和钢车轮 5.9.2.4具有良好的均匀性和质量平衡性。车轮总成在轮毂边缘上总的动不平衡量不大于80g，每一轮毂边缘单侧只用一块平衡块。 5.9.2.5车轮总成应有较小的滚动阻力和行驶噪声。 5.9.2.6车轮装饰盖与车轮搭配合理。 5.9.2.7无备胎 5.10 电气 5.10.1蓄电池 5.10.1.1免维护式，容量：210A·h 5.10.1.2要求安装位置接近性好、固定可靠 5.10.3.1 组合仪表包括指针式车速表、里程表、指针式电动机转速表、电压表、水温表等。 5.10.3.2组合仪表设有：点亮报警灯、充电指示灯、制动报警灯、转向指示灯、远光指示灯、前雾灯指示灯、防盗报警灯等。 5.10.3.3仪表台灯光应柔和、明亮、可调。 5.10.4喇叭 5.10.4.1单无触点电喇叭。 5.10.5车灯 5.10.5.1整车车外设定前照灯、前/后位置灯、前后转向灯、制动灯、倒车灯、前雾灯、后雾灯（选装）、牌照灯、回复反射器。
ID号：9034790 受控文件归档日期：2009-04-21 09:13:27 编码：ID号：xxxxxxx 受控文件归档日期：2009-04-xx 编 码： JLYY-XX -09 电动汽车用电机及控制器 技术条件 编制： 校对： 审核： 审定： 标准化： 批准： 浙江吉利汽车研究院有限公司 二○○九年五月
前言 为了规范电动汽车用电机及控制器的技术特性，控制驱动电机及控制器系统质量和出厂检验规则编制了本标准。 本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司提出。 本标准由浙江吉利汽车研究院有限公司新能源技术开发部负责起草。 本标准主要起草人：刘波。 本标准于2009年5月13日发布并实施。
1 范围 本标准规定了吉利电动汽车使用的电机及控制器型号、要求、检验规则、标志、随车技术文件、包装、运输、贮存及质量承诺。 本标准适用于吉利电动汽车用的驱动电机及其控制器。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 GB 755-200 旋转电机定额和性能 GB/T 2423.17-1993 电工电子产品基本环境试验规程试验Ka：盐雾试验方法 GB/T 4772.1-1999 旋转电机尺寸和输出功率等级第1部分：机座号56～400和凸缘号55～1080 GB/T 4942.1-1985 电机外壳防护分级 GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级 GB 10068.2-2000 轴中心高为56 mm及以上电机的机械振动—振动的测量、评定及限值 GB 10069.3-1988 旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值 GB/T 12665-1990 电机在一般环境条件下使用的湿热试验要求 GB/T 12668-1990 交流电动机半导体变频调速装置总技术条件 GB 1471l-1993 中小型旋转电机安全通用要求 GB/T 17619-1998 机动车电子电器组件的电磁辐射抗扰性限值测量方法 GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其控制器试验方法 GB/T 2900.25-1994 电工术语旋转电机 GB/T 2900.26-1995 电工术语控制电机 GB/T 2900.33-1993 电工术语电力电子技术 GB/T 10069.1-2006 旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法 GB 10069.3 旋转电机噪声测定方法及限值第3部分：噪声限值 GB/T 18488.1-2001 电动汽车用电机及其控制器技术条件 GB/T 18488.2-2001 电动汽车用电机及其控制器试验方法 3 定义
电动汽车 电动汽车电机选择与设计 学院：机械与车辆学院指导教师: ： ： ： 摘要： 介绍了轮毂电机相对于燃油汽车和单电机集中驱动系统的优势，比较了各种电动汽车用电机的基本性能，选择不同性能的电机满足现状电动汽车的性能、结构需要，并对电动汽车的动力驱动——轮毂电机、以及涉及动力模块上结构、功能上的设计。 关键词：电动汽车；驱动系统；轮毂电机
概述 全世界的汽车保有量和使用量的逐日增大，世界能源问题越来越突出，电动汽车方向逐渐出现并在汽车领域占有了一个非常重要的位置，由于传统汽车的技术成熟，人们对汽车的性能要求已经达到一个比较高的程度。在对于电动汽车普及方面上，这是一个很大的障碍。但是，新能源汽车的开发发展是必然的，应当冲破旧思想的束缚，大胆创新，将电动汽车的优势充分体现是如今比较重要的一步。 早在20世纪50年代初，美国人罗伯特就发明了一种将电动机、传动系统和制动系统融为一体的轮毂装置。该轮毂于1968年被通用电气公司应用在大型的矿用自卸车上。相对与传动汽车、单电机集中驱动的汽车，轮毂电机式电动汽车具有以下优点： （1）动力控制通过电子线控技术实现对各电动轮进行无级变速控制，以及各电动轮之间的差速要求，省略了传统汽车所需的波箱、离合器、变速器、传动轴等；在电机所安装的位置同时可见，整车的结构变得简洁、紧凑，车身高降低，可利用空间大，传动效率高。 （2）容易实现各电动轮的电气制动、机电复合制动和制动能量回馈。 （3）底架结构大为简化，使整车总布置和车身造型设计的自由度增加。若能将底架承载功能与车身功能分离，则可实现相同底盘不同车身造型的产品多样化和系列化，从而缩短新车型的开发周期，降低开发成本。 （4）若在采用轮毂电机驱动系统的四轮电动汽车上导人线控四轮
电动汽车电机及控制器性能测试系统 1 电机驱动系统的作用 电机驱动系统是电动汽车的核心，它与整车动力性能的好坏密切相关，是电动汽车关键技术之一。电机驱动系统由电动机和驱动控制器两部分组成。电动机是一种将电能转变为机械能的装置，为满足整车动力性能的需求，要求其具有瞬时功率大、过载能力强、加速性能好、使用寿命长、调速范围广、减速时实现再生制动能量回馈、效率高、可靠性高等特点。驱动控制器是将电池的电量转变为适于电动机运行的另一种电能变换控制装置。通过这种变换和控制使电动机处于最佳工作状态，以满足电动汽车实际行驶工况的需要，驱动控制器要求结构简单、控制精度高、动态响应好、系统高可靠、成本低。驱动电机及其控制器的性能好坏直接决定车辆的品质好坏，所以在试验室中正确地进行试验是必要的。 2 电机控制器性能测试设备 2.1 实验设备目前常用的测功机主要有直流电力测功机、交流电力测功机、电涡流测功机和水力测功机。直流电力测功机：由直流电机、测力计和测速发电机组合而成。直流电机的定子由独立的轴承座支承。它可以在某一角度范围内自由摆动。机壳上带有测力臂，它与测力计配合，可以检测定子所受到的转矩。转轴上的转矩可以由定子上量测。与直流电机类似，直流测功机调速性能好，控制简单，但由于换向器的原因，不适合高速运行，而且大功率的测功机相对于其他类型，体积较大。不适用于动力电机测试。交流电力测功机：由 1 台三相交流电动机和测
力计、测速发电机组成。它的测功原理与直流测功机相同，但不存在换向问题，结构简单，可靠性高。目前交流测功机在动、静态性能上已经得到了很大提高。电力测功机既可以进行电动性能测试，也可以进行馈电性能的测试。 2.2 测试方法 通过安装夹具及联轴器将被测电机与测功机连接，适当调整使轴与轴的对中度符合试验要求，对个别超高速电机，为防止试验过程中因为轴振动或对中不够精确引起轴承发热失效或者损坏电机的情况，可以考虑在适当位置安装振动传感器及温度传感器，对试验过程中局部情况实时监测，一旦有异常立即停止。针对标准的要求，试验时测试额定及峰值负载下的转速，转矩和效率特性，以及额定负载下的馈馈电特性。温升试验也是在台架上进行，分别测量电机绕组的温升和控制器的温升。电机和控制器都配备有散热系统，或水冷或风冷。电机及控制器从冷机状态下启动开始工作，温度会随之慢慢增加，在固定负载的情况下，温度最终会趋于稳定，这段时间内温度的变化量就是温升值。标准中有3种方法：电阻法、埋置检温计（ETD法和温度计法。试验电机不宜拆开。因此选用电阻法比较适合，通过比较试验前后环境温度、冷却水温度以及绕组直流电阻的变化来计算电机不同工况下的温升值。控制器的温升通过温度计即可测量。温升值根据不同产品的工作制要求进行测试。用在不同类型系统上的电机应选用不同的工作制，比如纯电动汽车，串联式、并联式以及混联式混合动力汽车，PLUG-IN混合动力汽车等不同类型的应用。在该项目中，标准里除了对温升值的要求外，对试验过程中电
电动汽车技术一、驱动电机参数确定
（1）最高车速时计算驱动电机功率 电机的功率必须能满足电动轿车最高车速的要求，以保证在良好的路面或空载情况下，能以较高的车速行驶． 最大车速时所需功率: 2D a 1cos 21.153600a M axV V C A P Gf V ??=++ ???η=24.7（KW ） m=2600kg ；V a=90 km/h ；f=0.016; C D =0.5；η=0.95；B=1.46m ；H=1.87m; （2）加速性能计算驱动电机功率。 保证在良好的路面或空载情况下，整车加速过程的末时刻为电动汽车输出最大功率，加速过程所需最大功率： = 25.6（kw ） (3)最大爬坡度时计算驱动电机功率 在计算最大爬坡度时的电机功率时，应忽略加速阻力功率 爬坡过程所需最大功率： =32.84(kw) 根据以上各式计算得出发动机在不同工况下的扭矩和驱动力： P=Tn/ n=(Va ×i 0)/(0.337×r) (2) 联立上面两个方程可得 M axV T =70Nm, Ft=890N 23D 13600 1.521.152.5a a MaxJ a a a t u u C Au P mgf t t t ??=+ ? ????δη136003600a a MaxGra t mgfu mgiu P ??=+ ??? η
T=408Nm, Ft=5.9kN M axJ T=650Nm, Ft=8.1kN M axG ra 由此可得根据（1）计算可知选定电机的额定功率为30kw，由（2）（3）可知选定电机的峰值功率为60kw,最大扭矩为650Nm 二、电池组电压、容量的确定 在选择了电机类型以后，就要确定电池的参数。在一定的电机功率下，电压越高，电流就越低，线路功率损失就越小，在电池以小电流放电时，可发挥出较大的容盈。 根据0.15kWh/km×150km=22.5kWh即所需电池的容量为22.5kWh，考虑到其它电气设备，选择电池容量为25kwh。 锂电单体的容量为270Wh，铅酸电池单体的容量为1.44kWh；若选锂电池则需要92个单体，若选铅酸电池则需要18个单体 三、采用Matlab计算绘制驱动力和行驶阻力图 clear;clf; axis([0, 250, 0, 12000]); ig=1; i0=4.1; r=0.325; G=26000; f=0.016; Cd=0.5; A=2.73; Pmax=60; Torque=650; v=0:26.35; Fw =(f*G+Cd*A*(v.^2))./21.15; F=v*0+(Torque*ig*i0)./r; hold on plot(v,Fw,v,F); v=26.35:250 F=(9549*Pmax*0.377)./v;