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[導(dǎo)讀] (文章來源:新能源汽車網(wǎng)) 較好的汽車電動機(jī)控制器(MCU)將微電子器件和功率器件集成到同一芯片上,變成了功率集成電路(PIC),也叫“智能功率(IPM)”,其目的是進(jìn)一步減小體積,降低

(文章來源:新能源汽車網(wǎng))

較好的汽車電動機(jī)控制器(MCU)將微電子器件和功率器件集成到同一芯片上,變成了功率集成電路PIC),也叫“智能功率(IPM)”,其目的是進(jìn)一步減小體積,降低成本,并且改善其可靠性。

PIC包含功率模塊、控制、保護(hù)、信息傳遞及制冷等。PIC合成存在的主要問題是高電壓與低電壓器件的絕緣以及冷卻問題。不過,在今后的發(fā)展中,這種技術(shù)是最有希望應(yīng)用在電動汽車驅(qū)動系統(tǒng)中的,關(guān)鍵在于對器件的集成和包裝。

目前國內(nèi)電動汽車電動機(jī)控制器多數(shù)采用分立元件制作,功率集成電路形式的汽車電動機(jī)控制器技術(shù)大多掌握在國外的企業(yè)中,不過隨著中國電動汽車市場的日益成熟,國內(nèi)企業(yè)例如比亞迪已掌握這項(xiàng)技術(shù)。如圖2-44所示為電動機(jī)控制器安裝位置及內(nèi)部結(jié)構(gòu),汽車電動機(jī)控制器主要包括DSP電動機(jī)控制板、IGBT驅(qū)動器電路板、IGBT(IPM)模塊、控制電源及散熱系統(tǒng)。

DSP電動機(jī)控制器的功能為,接收整車控制器的指令并反饋信息;檢測電動機(jī)系統(tǒng)內(nèi)傳感器信息;根據(jù)指令和傳感器信息產(chǎn)生逆變器開關(guān)信號。IGBT驅(qū)動電路用來接收DSP的開關(guān)信號并反饋相關(guān)信息;放大開關(guān)信號并驅(qū)動IGBT;提供電壓隔離及保護(hù)功能。

控制電源為DSP提供電源,為驅(qū)動電路提供多路相互隔離的電源。散熱系統(tǒng)為電力電子模塊散熱,為控制器組件安裝提供支撐,為控制器提供環(huán)境保護(hù)。

無整車控制器的電動汽車在停車時(shí)需手動斷開直流母線,如果恰好行車中人為斷開母線,將會有大的電流沖擊,同時(shí)在修理時(shí)會產(chǎn)生安全隱患。有整車控制器時(shí),整車控制器中的軟件會對正負(fù)直流母線進(jìn)行有區(qū)別的斷電。電池箱內(nèi)布置有熔絲的檢修塞或空氣開關(guān),只有在維修時(shí)才用手動插檢修塞或斷開空氣開關(guān)的斷電方式。直流母線斷電繼電器位置需設(shè)計(jì)在蓄電池組的輸出近端,盡可能采用減緩電流沖擊的三繼電器控制方式,除正負(fù)母線兩個(gè)繼電器外,其中一個(gè)是系統(tǒng)主電阻器繼電器。

整車控制器可以對接入自身的傳感器、執(zhí)行器、整車控制器進(jìn)行監(jiān)測。整車控制器對檢測儀的輸出數(shù)據(jù)包括整車控制器的版本、電動機(jī)控制器的版本、防盜電子鑰匙的版本、整車控制器存儲的故障代碼、數(shù)據(jù)流。整車控制器對檢測儀輸入包括單元編碼功能、執(zhí)行元件診斷、自適應(yīng)功能。

檢測儀還要有登錄上網(wǎng)功能,以利于檢測儀的數(shù)據(jù)更新。傳感器監(jiān)測包括對電動機(jī)中冷卻液溫度、冷卻風(fēng)扇電動機(jī)繼電器線圈電路、水泵電動機(jī)繼電器線圈電路以及電動機(jī)電源的有無進(jìn)行監(jiān)控,有故障生成故障代碼,必要時(shí)點(diǎn)亮故障燈。

執(zhí)行器監(jiān)測包括繼電器是否能工作,原因在線圈還是開關(guān),電磁閥是否能工作,并設(shè)計(jì)有進(jìn)行執(zhí)行元件診斷的程序。接收電動機(jī)控制器節(jié)點(diǎn)傳來的電動機(jī)控制器如過溫、低電壓、過電流等故障,對故障進(jìn)行存儲,分析后認(rèn)為有必要?jiǎng)t輸出到儀表,點(diǎn)亮儀表(ICU)動力系統(tǒng)故障燈。

對來自電池管理系統(tǒng)(BMS)的蓄電池總電壓、電流以及各蓄電池的電壓、電池箱溫度、風(fēng)扇 繼電器工作情況、煙霧傳感器信號、內(nèi)置溫度傳感器信號、蓄電池的單塊溫度等信息進(jìn)行處理,必要時(shí),給儀表輸出故障信號,向儀表輸出電池箱BMS分系統(tǒng)確定電池箱號及蓄電池位置號,這樣利于維修中更換蓄電池。

整車控制器和空調(diào)ECU交換信號,控制空調(diào)的制熱和制冷。從漏電保護(hù)器單元接收高壓漏電信號,啟動高壓漏電自動切斷主電路開關(guān)功能。將編碼機(jī)械鑰匙(或感應(yīng)鑰匙)、整車控制器及電動機(jī)控制器三者聯(lián)系在一起,采用變碼送碼防盜技術(shù)。變碼送碼防盜技術(shù)主要有編碼機(jī)械鑰匙(或感應(yīng)鑰匙)和整車控制器無線通信、密碼算法A。

此外就是整車控制器和電動機(jī)控制器實(shí)現(xiàn)有線通信、密碼算法B。一旦三者身份認(rèn)證通過,那么控制電動機(jī)控制器正常工作,否則電動機(jī)控制器進(jìn)入控制死狀態(tài),而不是僅僅不發(fā)轉(zhuǎn)矩信號,這樣可防止盜賊通過車輛自身動力將車盜走。

由于三者出廠時(shí)已經(jīng)通過認(rèn)證,盜賊盜走的最多是電動機(jī)控制器與整車控制器兩者,沒有鑰匙這兩個(gè)控制器不能工作,也可明顯減少盜賊盜走電動機(jī)控制器和整車控制器的想法。一旦鑰匙丟失,軟件上有可以配制新的電子鑰匙的程序。防盜控制狀態(tài)能通過檢測儀的數(shù)據(jù)流功能看到。
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