驱动电动机采用永磁同步电动机。永磁铁被镶入转子中,电动机旋变器被同轴安装在电动机上,用来检测转子旋转的角度。当三相交流电被通入到定子线圈中时,即产生旋转的磁场,这个旋转的磁场牵引转子内部的永磁体,产生和旋转磁场同步的旋转扭矩。使用旋转变压器检测转子的位置和电流传感器检测线圈的电流,从而控制驱动电动机的扭矩输出。驱动电动机的结构如图5-7所示。驱动电动机与外部的电气接口包括高压电部分、低压部分和通信接口3部分。 (1)高压部分 P—电动机控制器直流正端；N—电动机控制器直流负端； A(U)—电动机A相(U);B(V)—电动机B相(V);C(W)—电动机C相(W)。 (2)低压部分 配置2个低压接插件,23端子和14端子接插件;23端子接插件完成电动机控制器PCU、DC/DC与整车之间的通信及控制,14端子接插件完成PCU与电动机之间的通信,并检测电动机的实时温度,防止电动机在过热条件下工作。
电动机控制器PCU安装在前机舱内,采用CAN通信控制,通过接收VCU发送来的转矩指令和采集的电动机位置信号,控制驱动电动机的运行,如图5-8所示。软件控制是电动机控制器的核心,采用矢量控制算法控制PWM斩波信号输出,依据电动机外特性曲线图实现转矩限制输出,依据电流及转子位置信号的采样并经滤波处理实现电动机正反转和扭矩控制,如图5-9所示。
PCU将电池的直流电转换为交流电,并采集电动机位置信号和三相电流检测信号,精确地驱动电动机,同时将车轮旋转的动能转换为电能给动力电池充电,在减速阶段,电动机作为发电机应用。
(1)电动机电动状态控制 电动状态下,为了产生驱动力,VCU根据目标扭矩信号要求电动机控制器传送交流电给电动机,以驱动车辆的运行。
(2)电动机发电状态控制 在制动能量回收阶段,根据VCU通过整车CAN发送的再生转矩请求,电动机控制器控制电动机作为发电动机的功能,由车轮旋转产生动能转换为电能,此电能为电池充电。电动机产生的再生转矩被作为制动力,能够减少制动钳的压力。
