01
電機控制器內部元件
電機控制器主要電路元件
電機控制器主要由控制電路、驅動電路、功率元件(IGBT)組成。
具體圖如圖
除上述主電路外,還有超級電容器、共模電容器、共模電感等。
電機控制器控制板電路組成
電機控制器控制板電路主要由電路電源電路、DSP數字系統處理電路、旋轉變壓器處理電路、電壓采樣處理電路、總線驅動電路等組成,如某汽車ES70底盤電機的控制板電路控制器什么是橋臂電阻,如圖
02
電機控制器的基本原理
電機控制器總體框架原理
電機控制器輸入直流高壓,通過內部接觸器發送至超級電容器。 6路PWM控制的IGBT定時開關,轉換成交流電送至電機驅動電機。
低壓電源由車輛的12V或24V電源供電,然后通過內部電源轉換轉換成各電路所需的電源,如3.3V、5V、1.8V、18V等。
主控電路(DSP)主要對各路采集到的信號進行處理,控制電機的運行、車輛保護、電壓電流顯示等,如檔位信號、剎車信號、油門信號、電壓采樣信號、電流采樣。 信號、溫度采樣信號等
旋轉變壓器處理電路:旋轉變壓器處理電路主要對安裝在電機轉軸上的旋轉變壓器的兩路旋轉信號進行采樣,然后利用控制器本身產生的磁信號,通過內部的旋轉變壓器分析電路對旋轉變壓器進行分析。控制器。 利用電機的轉速和相位角來實現閉環控制,如圖所示。
泄放電路:主要是在車輛斷電時對帶有高壓的母線電容進行放電。 一般維修時切斷高壓15分鐘后,泄壓電路將高壓完全泄放完后,即可進行維修。 具體電路如圖所示。
采樣電路:采樣電路包括數字量檢測和模擬量檢測。 模擬量檢測主要包括三相電流、IGBT溫度、電機溫度、超級電容電壓、電流等。數字量主要包括開蓋互鎖和高壓互鎖。 激活信號等
驅動電路的基本原理
電機控制器的驅動板有高壓部分和低壓部分。 板上有明顯的隔離區。 驅動部分包括驅動電源、高壓采樣和驅動電路。 驅動電路以變壓器為標志。 如圖所示,有6個變壓器,三相上下橋各1個。 變壓器越多,越有利于PCB布線。
電機控制器主單元電路
電源電路
控制器的低壓電源一般由機箱的電池電源供電。 然后由電機控制器內部控制板經過濾波、功率轉換轉換成不同的電壓,供給各個芯片和電路。 例如總線的5V驅動電路,DSP3的.3V、1.8V電源,以及驅動板的18V電源等,如圖2-7中某電機控制器的電源電路。
例如上汽底盤ES70的電機控制器總線芯片的供電電路如圖所示
例如上汽底盤ES70電機控制器DSP芯片的供電電路如圖所示
字符串變換處理電路
和弦變換處理電路主要以和弦變換解碼芯片為代表。 例如上汽底盤電機控制器的和弦變換解碼芯片就是。 正弦變化從芯片的第5和第6引腳發送,余弦變化從芯片的第8和第6引腳發送。 第9腳送入,激勵信號從芯片的第12腳輸出。 具體圖如圖
電壓采樣電路
電壓采樣電路,有的控制器采用電阻分壓器采樣,然后采用光電耦合器隔離電壓來采樣電壓。 具體電路如圖所示
例如上汽ES70底盤電機控制器高壓采樣電路如圖所示
電流采樣電路
電流采樣電路一般通過霍爾傳感器采樣,然后通過運放電路放大后送入DSP電路處理,如圖
上汽ES70的霍爾傳感器如圖
IGBT驅動電路
IGBT模塊驅動電路主要對DSP輸出的PWM脈沖信號進行放大什么是橋臂電阻,以導通IGBT管。 在小功率控制器中,通常采用光電耦合進行隔離放大。 在大功率情況下,會選擇專用的IGBT驅動模塊。 IGBT驅動板上有高壓部分。 而低壓部分,PCB上會有明顯的隔離區,例如:圖為上汽ES70底盤驅動電機控制器的驅動板。
動力電池的直流高壓電DC+和DC-通過母線電容送至IGBT,通過IGBT控制門的控制,使6個IGBT依次導通和關斷,轉換成交流電驅動三相電機,如圖
IGBT 的測量
純電動汽車的IGBT驅動電路的IGBT分為上橋和下橋。 如何用數字萬用表測量IGBT的三個電極以及上下臂? 首先我們要了解它的基本電路結構。 插圖如圖所示
IGBT的第3、4腳可以通過二極管的串聯情況和導通壓降來判斷。 從圖中可以看出,第4腳連接動力電池的DC+,第3腳連接電源。 電池的DC-,具體測量如圖
上臂的發射極和下臂的集電極連接在一起,作為三相交流電的一相輸出。 具體用萬用表測量如圖所示。