基于电动汽车驱动电机的演变与控制技术基础.pdf

警lI llll_◆__l0l。_ _一|__一 __’Q妇 嘎鹚| 电动汽车驱动电机的演变与控制技术基础 周 泉 摘要 ：汇总了lO多年来不同国家电动汽车的厂家、所生产的车型、电动汽车的类型 、电动汽车驱动 电机 的种类 与控制方式；中国、 日本等国家的电动汽车驱动电机多采用永磁 同步电动机 ，从其控制方式出发，对 电动汽车驱动 电机的转矩控制等加 以介绍：阐述永磁 电动机控制系统的构成 ，以及矢量控制与弱磁控制。 关键词 ：电动汽车 ；驱动电机；永磁 电动机 ；控制系统；矢量控制 ；弱磁控制 中图分类号 ：U464．142 文献标识码 ：B 文章编号 ：1003—8639(2014)t2—0078—04 DevelopmentofEV DrivingM otorand ItsControlTechnology Base ZHOUQuan Abstract：TheEV producers，models．typesand thekindsand controlmodesofEV drivingmotorsin different countriesin thepastten yearsaresummarizedhere．PMSM iswidelyused inEV drivingmotorin China andJapan． The torque controlofthismotorisintroduced from itscontrolmodeaswellasthe composition ofitsPMSM control system ，vectorcontrolandweak magnetic contro1． Key words：EV；drivingmotor；PMSM ；controlsystem ；vectorcontrol；weak magneticcontrol 1 电动汽车驱动电机与控制的演变 以变换 ，基于变换 的数据进行控制 ，其思路与燃油 以前 ，电动汽车驱动电机采用直流电动机 ，对 喷射用ECU的思路相 同。在当时，因为还不存在具 此可以列 出的理 由有 ：作为电源 的蓄电池是直流 ， 有装车业绩的驱动电机专用ECU (CPU)，所以，采 控制直流电动机速度较容易，结构简单等。时至今 用的办法是 ：以有一定业绩 的发动机控制用ECU为 日，小型EV (纯 电动汽车)及改装的EV也还在使 基础进行开发。1998年开始销售的本 田最早的混合 用直流电动机。这些直流电动机大部分是串激型 ， 动力车 (简称HEV)Insight~动电机也是SPMSM型， 控制方法为采用斩波器 、利用脉冲宽度调制 (Pulse 且采用了同样的控制方法 。此后 ，厂家开发出了电 WidthModulation，简称PWM)进行 电压控制。而 机驱动专用ECU。从2002发表的燃料电池车 (简称 对采用通用电动机 的．则可 以利用外部 的可变电 FCV)FCX开始 ．电机配有 了Insight用 的智能功率 阻、发 出速度 ／力矩指令 ，在指令值的输入侧设置 模块 ，且采用 了矢量控制 。此 电机最基本 的控制就 滤波器 。采用具有时间常数调整功能的驱动控制。 是矢量控制 ．为了提高高转速区的输 出功率 ，还增 但另一方面。普通汽车厂及电动汽车厂生产的 加 了伪单脉冲控制 。此后 ，在2009年发表 的FCX— 驱动电机一般为交流电动机。欧美厂家大多数倾向 Clarity上 ．采用 了内置式永磁同步电动机 ，简称为 于采用感应 电动机 ，中国与 日本等国家一般采用永 IPMSM (Interior Pemranent Magnet Synchronous 磁交流同步电动机 (以下简称PMSM)。 Motor)．实现了高转速化和高功率化。