车用电机控制器功能安全及主动短路分析

电机控制器开发设计要求

汽车零部件开发要求说明 （SOR） 零件名称：驱动电机总成 重要等级：■ A类□ B、C类 项目代号：E301

目录 1.名词解释 (4) 2.项目总体描述 (4) 2.1项目时间节点 (4) 2.2产品信息 (5) 3. 主要性能和要求 (5) 3.1一般要求 (5) 3.2性能要求 (5) 3.3试验方法 (8) 3.4质量及可靠性要求 (9) 3.5验收规则 (9) 3.6执行法规和标准 (10) 3.7关于禁限物质要求 (10) 4. 双方工作任务、时间要求及违约 (10) 4.1双方工作任务及时间要求： (10) 4.2风险责任的承担 (11) 4.3违约责任 (11) 5.交付物的提交 (11) 5.1甲方向乙方提供交付物的时间： (11) 5.2乙方向甲方提供的交付物及时间： (11) 6.双方数据交换的要求 (11) 7.知识产权及保密 (12)

8.测试要求 (12) 8.1样车/样机的测试 (13) 8.2样件的验收 (13) 9.甲方技术联络人 (13) 更改记录表

汽车零部件开发要求说明 (SOR) 1.名词解释 产品：指供应商（以下简称乙方）根据本产品开发技术要求规定，生产的驱动电机总成零部件。它包括黑匣子件、灰匣子件和白匣子件。 参考样件：指潍柴（重庆）汽车有限公司（以下简称甲方）提供给乙方用于开发本产品开发技术要求规定的产品的参照件。 技术要求：指甲方对产品结构、尺寸、性能、材料等的要求（非金属件含产品颜色、皮纹等）。技术资料：指包括但不限于产品的设计、开发、试验、制造的图纸、CAD数据、技术规范、分析报告、试验报告、样件等全部技术文件及实物，也包括在本产品开发技术要求履行过程涉及到的各方的专有技术、专利技术、企业秘密、生产信息、商业机密等资料。 产品数据：指描述产品结构、性能、材料、尺寸、公差、表面处理等特性的最终完整数据，它完全可以指导产品的后续工艺工装设计和产品制造。 电子文档：指用计算机数据对产品进行描述的文档。 黑匣子件：由甲方负责布置及外形的周边条件设计，并提出产品的功能要求和技术状态描述。由乙方担内部结构设计，并对产品设计结果负责，3D数模、2D图纸、产品标准和技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料需得到甲方的书面确认。乙方负责产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。 灰匣子件：由甲方负责布置及外形的周边条件设计，并提出产品功能要求和技术状态描述。由甲方与乙方共同承担内部结构设计，并对产品设计结果负责，乙方的3D数模、2D图纸、产品标准和技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料需得到甲方的书面确认。乙方负责产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。设计确认后，甲方可根据装配要求与乙方修改零部件的外形装配结构。 白匣子件：由甲方负责进行设计，并对产品设计结果负责。甲方负责向乙方提供设计结果，包括所有3D数模、2D图纸、产品标准或技术规范要求、试验要求、功能要求等技术资料，乙方进行产品生产所需的工装模具、检具以及其它生产和物流器具的开发，并提供最终的符合要求的产品。 2.项目总体描述 2.1 项目时间节点 随着项目的开展以上节点可能有所变化, 任何变动都将与乙方进行沟通,并应以书面形式

电动车控制器主要功能特点及原理

电动车控制器主要功能特点及原理 文章来源：无锡依诺科技有限公司 电动车控制器主要功能特点 电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就象是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。电动车就目前来看主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等，电动车控制器也因为不同的车型而有不同的性能和特点; 电动车控制器主要功能特点如下： 超静音设计技术：独特的电流控制算法，能适用于任何一款无刷电动车电机，并且具有相当的控制效果，提高了电动车控制器的普遍适应性，使电动车电机和控制器不再需要匹配。 恒流控制技术：电动车控制器堵转电流和动态运行电流完全一致，保证了电池的寿命，并且提高了电动车电机的启动转矩。 自动识别电机模式系统：自动识别电动车电机的换向角度、霍尔相位和电机输出相位，只要控制器的电源线、转把线和刹车线不接错，就能自动识别电机的输入几输出模式，可以省去无刷电动车电机接线的麻烦，大大降低了电动车控制器的使用要求。 随动ab s系统：具有反充电/汽车EABS刹车功能，引入了汽车级的EABS防抱死技术，达到了EABS刹车静音、柔和的效果，不管在任何车速下保证刹车的舒适性和稳定性，不会出现原来的abs在低速情况下刹车刹不住的现象，完全不损伤电机，减少机械制动力和机械刹车的压力，降低刹车噪音，大大增加了整车制动的安全性；并且刹车、减速或下坡滑行时将EABS产生的能量反馈给电池，起到反充电的效果，从而对电池进行维护，延长电池寿命，增加续行里程，用户可根据自己的骑行习惯自行调整EABS刹车深度。 电机锁系统：在警戒状态下，报警时控制器将电机自动锁死，控制器几乎没有电力消耗，对电机没有特殊要求，在电池欠压或其他异常情况下对电动车正常推行无任何影响。 自检功能：分动态自检和静态自检，控制器只要在上电状态，就会自动检测与之相关的接口状态，如转把，刹把或其它外部开关等等，一旦出现故障，控制器自动实施保护，充分保证骑行的安全，当故障排除后控制器的保护状态会自动恢复。 反充电功能：刹车、减速或下坡滑行时将EABS产生的能量反馈给电池，起到反充电的效果，从而对电池进行维护，延长电池寿命，增加续行里程。 堵转保护功能：自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态，如果过流时是处于运行状态，控制器将限流值社顶在固定值，以保持整车的驱动能力；如电机处于纯堵转状态，则控制器2秒后将限流值控制在10A以下，起到保护电机和电池，节省电能；如电机处于短路状态，控制器则使输出电流控制在2A以下，以确保控制器及电池的安全。 动静态缺相保护：指在电机运行状态时，电动车电机任意一相发生断相故障时，控制器实行保护，避免造成电机烧毁，同时保护电动车电池、延长电池寿命。 功率管动态保护功能：控制器在动态运行时，实时监测功率管的工作情况，一旦出现功率管损坏的情况，控制器马上实施保护，以防止由于连锁反应损坏其他的功率管后，出现推车比较费力的现象。 防飞车功能：解决了无刷电动车控制器由于转把或线路鼓掌引起的飞车现象，提高了系统的安全性。 1+1助力功能：用户可自行调整采用自向助力或反向助力，实现了在骑行中辅以动力，

伺服电机控制器安全控制程序

伺服电机控制器安全控制程序 ;******************************** PositionServo User Indexing Program ******************************** ;********************************************** Header ************************************************** ;Title : Sample Homing Program From PositionServo Training Exercises ;Author : AC Technology International Ltd ;Description : Program Performs Simple Homing Routine followed by Preset Sequence of Moves ; : Input A4 used to Re-Initalise Homing Routine during Main Program Execution ; : Homing Sensor on Input B1 ; : Homing Complete Output on Out 1 ;Version Number : V1.0.1 ;Date : 22/11/06 ; ;************************************************ I/O List ************************************************ ; Input A1 - bottom/left/negative limit senso ; Input A2 - top/right/positive limit sensor ; Input A3 - Enable Input / Safety stop button ; Input A4 - homing button ; Input B1 - move left/up ; Input B2 - move right/down ; Input B3 - homing sensor ; Input B4 - not used ; Input C1 - not used ; Input C2 - not used ; Input C3 - not used ; Input C4 - not used ; ; Output 1 - alarm ; Output 2 - homing complete ; Output 3 - not used ; Output 4 - not used ; ; Analog In 1 - not used ; Analog In 2 - not used ; Analog Out - not used ; ; Encoder Out - not used ; ;******************************** Initialize and Set Variables

电机控制器可靠性测试流程

电机控制器可靠性测试 文件编号______________________________________ 版次______________________________________ 受控编号______________________________________ 编制________________ _____年____月____日审核________________ _____年____月____日审定________________ _____年____月____日批准________________ _____年____月____日 年月日发布年月日实施

目录 目录 (1) 1 简介 (2) 2 系统组成 (2) 2.1 试验电源 (2) 2.2电力测功机系统 (2) 2.3机械台架系统 (2) 2.4电机参数测量采集系统 (2) 3 实验准备 (2) 3.1 仪器准确度 (2) 3.2 测量要求 (2) 3.3 试验电源 (3) 3.4 布线 (3) 3.5 冷却装置 (3) 4 试验项目 (3) 5 盐雾试验 (3) 5.1 试验目的 (3) 5.2 适用范围 (3) 5.3 操作设备 (3) 5.4 操作程序 (4) 5.4.1准备工作 (4) 5.4.2操作步骤 (4) 5.4.3注意事项 (4) 5.5结果记录 (4) 5.6试验报告 (5) 6 温升试验 (5) 6.1 试验目的 (5) 6.2 适用范围 (5) 6.3 试验设备 (5) 6.4 操作程序 (5) 6.5 注意事项 (6) 6.6 试验报告 (6) 7 振动试验 (6) 7.1试验目的 (6) 7.2适用范围 (6) 7.3试验设备 (6) 7.4试验程序 (6) 7.5 试验报告 (6) 8 老化试验 (7) 8.1试验目的 (7) 8.2适用范围 (7) 8.3试验设备 (7) 8.4试验程序 (7) 8.5试验报告 (7)

交流电机控制器使用说明书

交流电机控制器使用说明书 SQ-02系列 威海同泰赛维电子科技有限公司地址：高技术产业开发区科技路188号电话：0631－5690236传真：0631－5695057 网址：https://www.360docs.net/doc/fd1380308.html,

一、基本功能 SQ-02型交流电机控制器是针对平面磨床工作台的横向进给电动机设计的，其基本特点如下： 1、采用先进的单片机作为控制中心，精度高，调节方便； 2、兼有手动连续进给和自动点动进给功能； 3、“手动开关”接通时，电机连续进给，直到该开关断开为止； 4、“自动开关”点动闭合（约10MS）时，延时TDELAY时间，电 机自动进给TADJ时间后自动关闭. 5、设有TADJ时间设定拨码开关,可按要求设置进给时间. 6、控制精度高（TADJ时间控制精度达1MS）、调节方便、性能可靠、 安装调试方便。 7、面板设置状态指示灯,可以准确指示工作状态,并可根据指示灯 的状态排除一些简单故障. 二、技术参数 1、控制器电源电压：AC220V±10% 2、电动机输入电压：AC 220V～380V 3、最大输出电流：AC 1A 4、点动动作时间TADJ：0～200MS～500MS～1000MS～1500MS 5、点动延时时间TDELAY：0～500MS 三、安装、调试与维修 1、对交流电动机的要求 1.1电气参数与控制器相匹配

1.2线圈内部无匝间短路及开路现象 1.3用500v兆欧表测量，电动机对地绝缘电阻应不低于1MQ 2、接线及调整方法（参见外接线图，端子号码印于面板上） 2.1接线方法：该控制器用于控制三相220V交流电机 1＃2＃3#：外接47K电位器： 4＃5＃：接手动开关： 5＃6＃：接自动开关： 7＃8＃：接两相AC220v输入； 9＃10＃：接负载电机的两相（有一根交流220v相线不经控制器直接进入负载电机）； 11#:接线端子. 注意:如果点动动作时间TADJ调节方向反,请把调节电位器的1#3#线调换. 2.2外形及安装尺寸

电机控制器可靠性测试流程

电机控制器可靠性测试 文件编号 ______________________________________ 版次 ______________________________________ 受控编号 ______________________________________ 编制 ________________ _____年____月____日 审核 ________________ _____年____月____日 审定 ________________ _____年____月____日 批准 ________________ _____年____月____日

年月日发布年月日实施

目录 目录 (1) 1 简介 (2) 2 系统组成 (2) 试验电源 (2) 电力测功机系统 (2) 机械台架系统 (2) 电机参数测量采集系统 (2) 3 实验准备.......................................................................................... .. (2)

仪器准确度 (2) 测量要求 (2) 试验电源 (3) 布线 (3) 冷却装置 (3) 4 试验项目 (3) 5 盐雾试验 (3) 试验目的 (3) 适用范

围 (3) 操作设备 (3) 操作程序 (4) 5.4.1准备工作 (4) 5.4.2操作步骤 (4) 5.4.3注意事项 (4) 结果记录 (4) 试验报告 (5) 6 温升试验 (5)

试验目的 (5) 适用范围 (5) 试验设备 (5) 操作程序 (5) 注意事项 (6) 试验报告 (6) 7 振动试验 (6) 试验目的 (6)

电动车控制器的主要功能特点

电动车控制器的主要功能特点 电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就象是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。电动车就目前来看主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等，电动车控制器也因为不同的车型而有不同的性能和特点，下面高标为你介绍一下电动车控制器主要功能特点： 1.超静音设计技术：独特的电流控制算法，能适用于任何一款无刷电动车电机，并且具有相当的控制效果，提高了电动车控制器的普遍适应性，使电动车电机和控制器不再需要匹配。 2.恒流控制技术：电动车控制器堵转电流和动态运行电流完全一致，保证了电池的寿命，并且提高了电动车电机的启动转矩。 3.自动识别电机模式系统：自动识别电动车电机的换相角度、霍尔相位和电机输出相位，只要控制器的电源线、转把线和刹车线不接错，就能自动识别电机的输入及输出模式，可以省去无刷电动车电机接线的麻烦，大大降低了电动车控制器的使用要求。

4.随动abs系统：具有反充电/汽车EABS刹车功能，引入了汽车级的EABS 防抱死技术，达到了EABS刹车静音、柔和的效果，不管在任何车速下保证刹车的舒适性和稳定性，不会出现原来的abs在低速情况下刹车刹不住的现象，完全不损伤电机，减少机械制动力和机械刹车的压力，降低刹车噪音，大大增加了整车制动的安全性；并且刹车、减速或下坡滑行时将EABS产生的能量反馈给电池，起到反充电的效果，从而对电池进行维护，延长电池寿命，增加续行里程，用户可根据自己的骑行习惯自行调整EABS刹车深度。 5.电机锁系统：在警戒状态下，报警时控制器将电机自动锁死，控制器几乎没有电力消耗，对电机没有特殊要求，在电池欠压或其他异常情况下对电动车正常推行无任何影响。 6.自检功能：分动态自检和静态自检，控制器只要在上电状态，就会自动检测与之相关的接口状态，如转把，刹把或其它外部开关等等，一旦出现故障，控制器自动实施保护，充分保证骑行的安全，当故障排除后控制器的保护状态会自动恢复。 7.反充电功能：刹车、减速或下坡滑行时将EABS产生的能量反馈给电池，起到反充电的效果，从而对电池进行维护，延长电池寿命，增加续行里程。 8.堵转保护功能：自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态，如果过流时是处于运行状态，控制器将限流值设定在固定值，以保持整车的驱动能力；如电机处于纯堵转状态，则控制器2秒后将限流值控制在10A以下，起到保护电机和电池，节省电能；如电机处于短路状态，控制器则使输出电流控制在2A以下，以确保控制器及电池的安全。 9.动静态缺相保护：指在电机运行状态时，电动车电机任意一相发生断相故障时，控制器实行保护，避免造成电机烧毁，同时保护电动车电池、延长电池寿命。功率管动态保护功能：控制器在动态运行时，实时监测功率管的工作情况，一旦出现功率管损坏的情况，控制器马上实施保护，以防止由于连锁反应损坏其他的功率管后，出现推车比较费力的现象。 10.防飞车功能：解决了无刷电动车控制器由于转把或线路故障引起的飞车现象，提高了系统的安全性。 11.防飞车功能：解决了无刷电动车控制器由于转把或线路故障引起的飞车

电动汽车用电机控制器过电流保护方法

2011年第8期 D 驱动控制rive and co n trol 电动汽车用电机控制器过电流保护方法 61 收稿日期:2011-02-15 电动汽车用电机控制器过电流保护方法 王淑旺,郗世洪,孙纯哲,周 政,桂星星 (合肥工业大学,安徽合肥230009) 摘 要:系统地分析了电机控制器过电流故障产生的原因,建立了基于TM S320LF2407A 的电控平台,搭建了电流的检测、采样、硬件过流保护电路和软件过流保护策略,从而有效地解决了电机控制器过电流故障的保护问题,并且提出了减少过流故障的几点建议。 关键词:电动汽车;电机控制器;过电流保护 中图分类号:T M 33 文献标识码:A 文章编号:1004-7018(2011)08-0061-03 Over-Current Prot ecti o n M et hods of E lectric V ehicle M ot or Controller WANG Shu -w ang,X I Shi -hong,SU N Chun -zhe ,Z HOU Zheng,GUI X ing -xing (H efeiUn iversity of Techno logy ,H e fei 230009,China) Abstract :Th is paper syste m aticall y analyzed the causes o f over-curren t i n m oto r contro ller ,bu ilt the platfo r m o f the electronic contro l based on TM S320LF2407A D SP ,and establis hed the current detection ,samp li ng ,ov er-cu rrent ha rd w are protection circu it and ov er-current so ft w are protec ti on strategy .W ith these ,the system effecti ve l y so lves the prob l e m of over -current i n m otor controll e r ,and proposes som e suggesti ons on how to reduce t he over-current f ault of mo tor contro ller . K ey word s :electr i c vehic l e ;m oto r contro ller ;over-curren t protec tion 0引 言 随着能源危机的日益加剧和环境压力的增加, 电动汽车代替传统的燃油汽车已经成为一个必然的趋势 [1] 。电驱动系统是电动汽车的心脏,是提高电 动汽车的驱动性能、行驶里程及可靠性的根本保证[2] ,电机控制器是电驱动系统的关键部件,在复 杂极限路况下使电机控制器内部的电流、电压值可能达到所设定的值,内部的元器件承受能力有限,尤其是对功率模块的损害巨大,需要对其采取相应的措施。其中过电流故障是电动车电机控制器的常见故障,主要是突变性和峰值性的电流值,该故障的保护在电机控制器中极其重要。 目前电机控制器过电流保护一般可通过延长加速时间和减速时间,减少负载突变,加强绝缘水平,外加能耗制动元件、E MC 滤波器 [3] 。下面从电机控 制器产生过电流的原因、电流值的信号检测、采样、硬件保护电路和软件保护策略角度对该电机控制器进行过电流分析和保护。 1电机控制器过电流故障产生原因 过电流故障是电动车电机控制器的常见故障,主要是突变性和峰值性的电流值,一般表现为: (1)电动汽车电机控制器输出端三相线出现短 路,导致过电流; (2)电动车出现冲击负载或者电动车爬坡出现驱动电机堵转时,导致驱动电机的两相长时间接通,相线电感饱和,导致过电流; (3)电动车急加速(急刹车)时,车子本身负载惯性较大,升速(降速)时间设定太短,电机控制器的工作频率上升太快,同步电机的转速迅速上升(下降),同步电机原来处于转子产生的磁场与定子产生的旋转磁场同步,当出现急加速(急刹车)时,电机的转子转速因惯性较大,转子速度仍处于高速旋转,转子产生的磁场与定子的旋转磁场出现转差过大,导致绕组切割磁感线太快,产生过大的感应电动势,导致产生过电流; (4)电机控制器电源侧缺相、输出侧断线、电动机内部故障引起过电流故障; (5)驱动电机受电磁干扰的影响,漏电流变大,产生轴电流、轴电压,引起电机控制器过电流; (6)电机控制器的控制电路遭到电磁干扰,导致控制信号错误,速度反馈信号丢失或非正常时,也会引起过电流; (7)电机控制器的容量选择与负载特性不匹配,引起电机控制器功能和工作异常,造成过电流;(8)电机控制器参数设定不正确和硬件电路出问题,也导致过电流; (9)短时间内I G B T 电流值变化过大也会导致 过电流;如瞬时断电,电流产生尖峰,导致I GBT 过

直流无刷电机控制器-带刹车制动功能

- - -. B系列直流无刷调速器说明书 STAB22005 STAB11005

XX三腾电子科技XX 在使用本产品前请您详细阅读本使用说明书。 由于不遵守该使用及安装说明书中规定的注意事项，所引起的任何故障和损失均不在厂家的保修X围内，厂家将不承担任何相关责任。请妥善保管好文件，如有相关疑问，请与厂家联系。 该标志表示一种重要提示或是警告。 安全注意事项 ·请专业技术人员进行安装、连接、调试该设备。 ·在带电情况下不能安装、移除或更换设备线路。 ·请务必在本产品的电源输入端与电源之间加装必要的保护装置,以免造成危险事故或致命伤害；需要加装：过流保护器、保险、紧急开关。 ·请做好本产品与大地、设备之间的隔离及绝缘保护。 ·如确实需要带电调试本产品，请选用绝缘良好的非金属专用螺丝刀或专用调试工具。 ·本产品需要安装在通风条件良好的环境中。

·本产品不能直接应用在高湿、粉尘、腐蚀性气体、强烈震动的非正常环境下。注意！ 调速器的控制为不隔离型（BL产品）。因不隔离的所有外出引线均带有高压电，请在安装、使用时务必要采取绝缘及安全措施，以免造成电击事故。使用前请仔细阅读本说明书。 目录 规格及型号---------------------------------------------------3 产品特点-----------------------------------------------------3 性能参数-----------------------------------------------------3 安装尺寸-----------------------------------------------------4 安装要求-----------------------------------------------------4 拨码开关设置-------------------------------------------------5 调速器接线端子功能示意图-------------------------------------6 控制端子功能介绍---------------------------------------------6 外部电位器调节方式及连接-------------------------------------7 外部频率输入信号控制方式及连接-------------------------------8 频率信号输出-------------------------------------------------8 电机接线说明-------------------------------------------------9 输入电源说明-------------------------------------------------9 电位器的功能介绍--------------------------------------------10 LED 状态指示说明--------------------------------------------11

电机控制器技术发展趋势

电机控制器技术发展趋势 4.1高安全性 力矩安全通过：SBC+MCU监控架构、高压备份电源、安全相关驱动芯片、IGBT 故障的全面诊断、独立安全关断路径、独立ADC通道的旋变信号解码、不同质两路高压采样电路、不同质三相电流霍尔传感器等实现。 4.2、高EMC等级 现在二代产品可能能做到class3、class4，以后EMC要做到class5，要求措施要做到小型化，成本更低。EMC核心突破创新定位在：以更优的滤波方案，更低成本的EMC器件成本达到高等级EMC要求。如EMC要求达到class5，体积占比小于5%，成本小于50RMB。 发展研究内容包括：“电控+电机”系统EMC解决方案，核心器件EMC特性研究及解决方案，“电控+电机”系统EMC仿真平台。 4.3、高压化 主要针对乘用车，目前电压普遍300-400V左右，以后可能往高压化发展，超级快速充电和功率需求提升是电动汽车高压化的内在驱动力。如充电电压从400V提升至800V，充电时间可以缩短一半。这一块必须提升，电动汽车未来才个普及，高压化是发展的一个趋势，对应这个趋势，逆变器的设计会从650V IGBT的设计往更高的750V以及1200V IGBT的方向发展。 4.4、高功率密度 从分装角度，传统易用型模块向方砖、超薄外形，最后裸DBC/芯片形式这样的趋势发展。外形体积随分装向小型化发展，2018年或者未来可以达到2013年外形体积大小的1/10。 从芯片这个维度，往高效率、高操作结温方向发展，如E3芯片，操作结温为150℃，EDT2芯片结温可以提升至175℃，SIC碳化硅芯片结温可以超过175℃，如果E2芯片功率损耗为1，后两者功率损耗分别为0.8和0.3到0.5之间。使用SiC器件可以显著降低开关损耗，提升系统效率，减少死区时间，提升系统输出能力。从电池包和控制器的总体考虑，总成本下降5%，从整车考虑，续航里程增加10%。使用SiC器件之后能够提升整体效率。随着器件的发展和分装技术的发展，成本预测会逐步降低。

一种基于功能安全的电机控制位置检测算法改进

DOI ： 10. 19466/j. cnki. 1674-1986. 2019. 03. 004 一种基于功能安全的电机控制位置检测算法改进 王瑛，强巨光 (奇瑞新能源汽车技术有限公司，安徽芜湖241002) 摘要：传统的电动汽车行驶过程中，只依靠位置传感器获得电机的转速、角度等信息。若在行驶途中传感器发生故障，会导 致车辆失去动力，进而引起车辆失控，存在极大的安全隐患，不满足国家对车辆功能安全的要求。针对此问题，在传统的基于位 置传感器和转子信息检测的基础上又引入了滑模观测器估算电机转子的角度，当电机位置传感器发生故障时，将滑模观测器估算 的角度值作为控制变量参与电机控制，改进后的算法在位置传感器故障时能正常工作，及时提供准确的转子信息，避免汽车突然 失去动力而造成安全隐患，极大地提高了汽车的安全性能，符合国家对汽车功能安全的需求。 关键词：永磁同步电动机；电动汽车；滑模观测器；功能安全中图分类号：TM3 文献标志码：A 文章编号：1674-1986 (2019) 03-018-05 An Improved Algorithm for Motor Control Position Detection Based on Functional Safety WANG Ying, QIANG Juguang (Chery New Energy Automotive Technology Co., Ltd., Wuhu Anhui 241002, China) Abstract : In the driving process of a conventional electric vehicle , only the position sensor is used to obtain information, such as the rotational speed and angle of the motor, [f the sensor fails during driving , it will cause the vehicle to lose power , which will cause the vehicle to lose control. There is a great potential safety hazard and it does not meet the national requirements for vehicle safety. In view of this problem , based on the traditional position sensor detection and detection of rotor information , a sliding observer was introduced to estimate the angle of the motor rotor. When the motor position sensor fails , the angle value estimated by the sliding observer was used as the control variable to participate in the motor control. The improved algorithm can work normally when the position sensor fails , to provide accurate rotor information in time, and avoid the security risks caused by the sudden loss of power of the vehicle, which greatly improves the safety perfonnance of the car, and meets the country's demand for automotive functional safety. Keywords : Permanent-magnet synchronous motor ； Electric vehicle ； Sliding observer ； Functional safety 0引言 永磁同步电机（Permanent-Magnet Synchronous Motor , PMSM ） 因具有效率高、损耗小、结构简单、运行可靠等优点，在新能 源汽车行业取得了广泛的应用⑴。现如今新能源汽车电驱动系 统常用的控制算法为FOC 矢量控制算法，该算法依赖转子的速 度、位置信号等参数参与控制计算。因此需要在转子侧安装位 置传感器用以检测电机转子的转速、位置角等信息。 常见的位置传感器有旋转变压器、正交编码器等。其中正 交编码器是一种通过光电转换将转子的位移转换成脉冲或者数 字量的传感器，可以高精度地检测被测物体的转角等信息 因其具有精度高、体积小、性价比高等优点成为目前应用最多 的传感器之一。 根据光电编码器产生的脉冲方式不同，可将其分为增量 式、绝对式以及复合式三大类。其中增量式编码器通过输出 A 、 B 两相互差90。的脉冲信号（即两组正交输出信号），从而 可判断旋转方向。而参考零位的Z 相脉冲则在码盘每旋转一周 发出一个脉冲信号用来对积累量清零⑷。 增量式编码器常见的测速方法有M 法、T 法和M/T 法3 种炉切。其中M/T 法是同时对光电编码器输出的脉冲个数 和M 2进行计数，则电机每分钟的转速为 15M 血 式中：N 为编码器的线数；为时钟频率。文中所采用的编码 器线数为2500线。 正交编码器提供了电机控制过程中重要的角度信息，但其 复杂的机械结构导致其在实际的应用中经常出现故障，尤其是 在高速行驶过程中，若正交编码器输出不准确或因故障导致传 感器不能工作，会直接导致电流、扭矩等出现问题。此时车辆 无法正常工作，只能停机下电，存在极大的安全隐患。针对这 一工况，本文作者提出了一种新的提高电动汽车驾驶安全系数 收稿日期：2018-10-21 基金项目：芜湖市科技重大专项（2017zd01） 作者简介：王瑛（1985—），女，学士，工程师，研究方向为新能源汽车电驱动控制策略、电驱动系统的功能安全开发。E-mail ： wangying 12311@ 126. com 。 通信作者：强巨光，E-mail ： john3977@https://www.360docs.net/doc/fd1380308.html, 。 2019.03 Automobile Parts 研究与开发 018

(※技术干货※)电机控制器开发详解看了还不懂

(※技术干货※)电机控制器开发详解，看了还不懂？ 摘要重点介绍高性能车用永磁电机驱动系统中的高功率密度车用电机控制器、广域高效混合励磁电机和全数字化高性能电机控制软件平台3 项关键技术，提出了在功率密度、全范围效率、可靠性、维护性和成本等方面均优于传统的车用永磁电机驱动系统的解决方案。 前言 车用电机驱动系统是电动汽车的关键和共性技术。因受到车辆空间限制和使用环境的约束，车用电机驱动系统不同于普通的电传动系统，它要求具有更高的运行性能( 如全速度范围的高效率)、更高的比功率(不低于1. 2k W/kg) 以及更严酷的工作环境(环境温度达到105℃) 等等［1］，为满足这些要求，车用电机驱动系统的技术发展趋势基本上可以归纳为电机永磁化、控制数字化和系统集成化。与国际先进水平相比，我国在面向车辆工况的电机系统优化设计能力，满足产业化需求的全数字化电机控制软件平台建设，机电一体化系统集成设计能力，以及高集成度功率电子模块研制与生产、产品可靠性、耐久性和成熟度的考核与分析等方面，仍存在较大差距。随着我国电动汽车产业化进程的推进，这些技术差距必将影响相关行业的市场竞争力。

1 高功率密度车用电机控制器 电动汽车中主驱动电机控制器一般采用典型的三相桥式电压源逆变电路，其主要部件包括功率模块、直流侧支撑电容和叠层母线排［2］。根据车辆对控制器的功率等级需求，功率模块大多采用绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IG-BT) ，其成本一般占到电机控制器总成本的30% 以上，功率模块的性能、可靠性与成本直接影响电机控制器产业化的实现; 直流侧支撑电容是控制器中最重要的无源器件，主要作用是吸收功率模块开关造成的直流侧脉动电流，稳定直流侧输出电压电流，从而提高蓄电池使用寿命，其体积和质量对控制器的功率密度有很大影响。因此，IGBT功率模块和直流侧支撑电容是提高控制器性能和控制成本的关键。 1. 1 智能IGBT功率模块的研发 为提高IGBT功率模块的运行性能和可靠性，降低成本，中国科学院电工研究所联合国内功率模块封装企业进行具备自主知识产权的国产智能IGBT功率模块的研发。在IGBT 设计方面进行了大量分析优化和工艺设计工作。首先，借助计算机仿真分析技术，优化模块内部芯片布局和布线，从而减少了模块内部的杂散电感; 优化底板设计、控制底板弧度，降低了芯片应力; 采用氮化铝DBC基板，降低了热阻。其次，应用专有干法大面积焊接免清洗技术，减少了

直流无刷电机控制器-带刹车制动功能

B系列直流无刷调速器说明书 STAB22005 STAB11005 济南三腾电子科技有限公司

在使用本产品前请您详细阅读本使用说明书。 由于不遵守该使用及安装说明书中规定的注意事项，所引起的任何故障和损失均不在厂家的保修范围内，厂家将不承担任何相关责任。请妥善保管好文件，如有相关疑问，请与厂家联系。 该标志表示一种重要提示或是警告。 安全注意事项 ·请专业技术人员进行安装、连接、调试该设备。 ·在带电情况下不能安装、移除或更换设备线路。 ·请务必在本产品的电源输入端与电源之间加装必要的保护装置,以免造成危险事故或致命伤害；需要加装：过流保护器、保险、紧急开关。 ·请做好本产品与大地、设备之间的隔离及绝缘保护。 ·如确实需要带电调试本产品，请选用绝缘良好的非金属专用螺丝刀或专用调试工具。 ·本产品需要安装在通风条件良好的环境中。 ·本产品不能直接应用在高湿、粉尘、腐蚀性气体、强烈震动的非正常环境下。注意！ 调速器的控制为不隔离型（BL产品）。因不隔离的所有外出引线均带有高压电，请在安装、使用时务必要采取绝缘及安全措施，以免造成电击事故。使用前请仔细阅读本说明书。

目录 规格及型号---------------------------------------------------3 产品特点-----------------------------------------------------3 性能参数-----------------------------------------------------3 安装尺寸-----------------------------------------------------4 安装要求-----------------------------------------------------4 拨码开关设置-------------------------------------------------5 调速器接线端子功能示意图-------------------------------------6 控制端子功能介绍---------------------------------------------6 外部电位器调节方式及连接-------------------------------------7 外部频率输入信号控制方式及连接-------------------------------8 频率信号输出-------------------------------------------------8 电机接线说明-------------------------------------------------9 输入电源说明-------------------------------------------------9 电位器的功能介绍--------------------------------------------10 LED 状态指示说明--------------------------------------------11 调试步骤说明------------------------------------------------11 联系方式----------------------------------------------------11