电动汽车驱动控制原理.
纯电动汽车运动原理
纯电动汽车运动原理纯电动汽车是一种使用电池储存能量驱动电动机运转的一种车辆。
其运动原理与传统燃油车有很大的不同，下面我们来详细探讨一下纯电动汽车的运动原理。
1.电能转化为动力纯电动汽车中的电池储存着电能，而电能在运行过程中被转化为了动力。
当车辆的电机转动时，电池中的电能被电控系统控制输出，通过电机将电能转化为机械能，从而驱动汽车行驶。
这种转化过程中，不会产生任何排放物，实现了绿色环保的目的。
2.电机控制复杂相比传统的内燃机而言，控制电动机的方式更为复杂。
纯电动汽车中的电机使用电能的方式不同于常见的直流电机。
因此，电机控制系统需要实现电量的监测、能量转换效率的优化、输出的精准调整等多种功能，以保证车辆行驶过程中的安全和舒适性。
3.电池的储能能力决定续航里程纯电动汽车中的锂离子电池可储存大量的电能，而这种电池的容量将决定车辆的续航里程。
通常而言，车辆的续航里程取决于电池的容量以及车速等因素。
为了延长车辆的行驶里程，各大车企也不断地研究和发展电池技术，以增强储能能力和提高运行效率。
4.充电技术日益完善对于纯电动汽车来说，充电是其使用过程中最核心的部分。
随着充电技术的不断完善，目前市场上存在着三种基本的充电方式：家用插座充电、商用慢充电以及公用快充电。
其中快充电技术能够以更短的时间为车辆进行快速充电，但同时也会对电池的寿命和安全性产生一定的影响。
因此，在充电时需要按照车辆使用手册的具体要求进行操作。
总的来说，纯电动汽车的运动原理非常复杂，其中涉及到众多的技术和控制方式。
未来，随着科技的不断发展和创新，我们有理由相信，在续航里程和充电技术等方面纯电动汽车将会变得更为普及和实用。
电动汽车的电机的驱动原理
电动汽车的电机的驱动原理
电动汽车的电机驱动原理基本上是利用电能转化为机械能的过程。
电动汽车的电机是由定子和转子组成的。
定子是固定在电动汽车车身上的部分，而转子则可以转动。
定子上通常会有一组绕组，通过通电让绕组形成磁场。
转子则是由一组磁铁组成，当定子上的磁场与转子上的磁铁相互作用时，就会产生转矩。
通过不断改变定子绕组的电流方向，可以实现电机的转动。
具体来说，当定子上的绕组通电时，会形成一个磁场。
这个磁场会与转子上的磁铁相互作用，产生一个力矩，使转子开始转动。
为了保持电机的转动，电流方向需要不断改变，以持续产生磁场与磁铁的作用。
在实际应用中，电动汽车通常使用交流电源供电。
交流电从电池或者充电桩进入车辆的电控系统，在电控系统中经过处理，将交流电转换为适合电机驱动的直流电。
然后，直流电通过电机的电子控制系统，将电流送入定子绕组，产生磁场与磁铁作用，驱动电机转动。
总的来说，电动汽车的电机驱动原理就是利用电能转化为机械能的过程，通过电控系统将电源提供的电流转换为适合电机驱动的电流，通过定子绕组产生磁场与转子上的磁铁相互作用，产生转矩，从而实现电机的转动。
车用驱动电机原理
车用驱动电机原理车用驱动电机原理随着汽车的普及和发展，车用驱动电机的重要性逐渐凸显。
驱动电机是电动车的“心脏”，也是汽车电化的核心技术之一。
本文将介绍车用驱动电机的原理，其中涉及到的知识点包括电磁感应、电动机构造、电机控制等。
一、电磁感应原理在了解车用驱动电机的工作原理之前，我们首先需要了解电磁感应原理。
电磁感应是指导体在磁场中运动时，由于在导体中产生电动势的现象。
电磁感应是电动机工作的基础，也是驱动电机产生运动的原理。
二、电动机构造电动机的构造类型有很多种，但是最常见的类型是同步电机、异步电机、直流电机、步进电机等。
以下将分别介绍每种电机的构造和工作原理。
（一）同步电机同步电机是一种由交流电源供电产生磁场，通过转子与固定子磁场同步旋转的电机。
同步电机通常采用三相交流电源供电，其中固定子由三相线圈组成，产生的磁场是旋转磁场。
而转子由永磁体或者电枢绕组构成，产生的磁场也是旋转磁场。
同步电机的工作原理是，在磁场的作用下，电机的转子会跟随旋转磁场旋转，当电机转速和旋转磁场频率相等时，电机就能达到同步运转的状态。
由于同步电机的转速和电源频率相等，因此同步电机的转速是固定的，通常用于高精度控制和恒速运转的场合。
（二）异步电机异步电机是一种由交流电源供电，通过固定子电磁场作用于转子的感应电动势驱动电机转动的电机。
异步电机通常采用三相交流电源供电，其中固定子由三相线圈组成，产生的磁场是旋转磁场。
而转子是由导体或导条组成，当转子沿磁场旋转时，由于感应电动势的作用，将会在转子内产生电流，最终驱动转子转动。
异步电机的工作原理是，当电机启动时，通过电机控制器给电机提供一个初始电流，使得电机的转子开始转动，并且在旋转过程中产生感应电动势，从而形成电机的驱动力。
由于异步电机的转速与电源频率差异很大，因此异步电机的转速是可调的，通常用于中低精度控制和变速运转的场合。
（三）直流电机直流电机是一种通过直流电源供电，通过转子和固定子之间的电磁作用来驱动电机转动的电机。
电动汽车电机控制器原理
电动汽车电机控制器原理
电动汽车电机控制器的原理主要涉及以下几个方面：
1. 电机控制原理：电机控制器采用先进的电力电子技术实现对电机的高效、精确的控制。
通过对电机的电流、电压进行控制，实现电机的启动、停止、加速、减速和转向等操作。
同时，电机控制器还能实现对电机的保护和故障诊断。
2. 电流控制原理：电机控制器中的电流控制部分采用PWM
（脉冲宽度调制）技术控制电流大小。
通过改变PWM信号的
占空比，控制电流的大小，从而实现对电机扭矩的控制。
当电机需要提供更大的扭矩时，电流控制器会增大PWM信号的占
空比，使电流增大。
3. 相序控制原理：电机控制器中的相序控制部分负责控制电机各相电流的先后顺序和相位。
根据电机转子的位置信息，电机控制器能够准确地控制每一相电流的开关时机，以实现电机的正常运转。
4. 速度控制原理：电机控制器中的速度控制部分采用闭环控制方式实现对电机转速的精确控制。
通过测量电机转速信号，与预设的目标转速进行比较并调整控制信号，以达到所需速度。
常见的调速方法有电流环控制和矢量控制等。
5. 故障保护原理：电机控制器中还配备了多种故障保护措施，如过流保护、过压保护、过温保护等。
一旦出现异常情况，电机控制器会及时采取相应的措施，以保护电机和控制器的正常
运行。
综上所述，电动汽车电机控制器通过电机控制、电流控制、相序控制、速度控制和故障保护等原理，实现对电机的精确控制和保护，从而使电动汽车能够高效、稳定地运行。
电动汽车控制器控制原理
电动汽车控制器控制原理
电动汽车控制器是电动汽车的重要部件之一，它起到了控制电动机工作状态和实现车辆动力管理的关键作用。
其工作原理主要包括采集车速信号、判断驱动需求、控制电机驱动和保护控制等几个方面。
首先，电动汽车控制器通过感知车速传感器来获取车辆当前的速度信息。
车速传感器可以使用多种方式实现，如传统的车轮速传感器或者基于CAN总线的车辆速度信息。
控制器获取到车辆速度信息后，可以根据实际需求进行相应的控制策略。
其次，控制器根据驱动需求判断来确定电动机的工作状态。
控制器可以通过监测车辆加速度、制动状态以及驾驶员的操作指令等来判断车辆的驱动需求。
例如，当车辆需要加速时，控制器会根据加速度需求提供足够的电能给电动机；当车辆需要制动时，控制器会采取相应的减速控制策略。
然后，控制器会根据驱动需求控制电机的工作。
比如，在加速时，控制器会根据车辆的当前速度和所需加速度计算出电机的转速和扭矩，然后通过控制电机的电流和电压实现驱动。
控制器可以通过PWM控制技术来调节电机的转速和输出扭矩，从而实现对电机的精确控制。
最后，控制器还需要对电动汽车进行保护控制。
在电动汽车运行过程中，控制器需要监测电池状态、电机温度、电机过流等各种参数，以确保车辆的安全运行。
当控制器检测到异常情况时，会采取相应的保护措施，如减小电机功率输出、切断电机
供电等，以保护电动汽车的各种部件。
总之，电动汽车控制器通过采集车速信号、判断驱动需求、控制电机驱动和保护措施等多个环节来实现对电动汽车的控制。
其工作原理主要涉及到传感器采集、控制策略计算和输出控制等方面，以实现电动汽车的高效、安全驱动。
电动汽车控制器原理
电动汽车控制器原理
控制器是电动汽车中的核心设备之一，它通过调节电池与电动机之间的电流来控制电动汽车的速度和力度。
控制器的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：
1. 接收信号：控制器通过接收来自油门踏板的信号，了解驾驶员的意图。
油门踏板的位置决定了控制器应该输出多少电流。
2. 电流控制：控制器接收到信号后，根据预设的算法，将信号转化为相应的电流输出。
这个过程实际上是一种电流放大器的操作，调整电流的大小和方向。
3. 电池管理：控制器还负责管理电池的使用情况，以保证电池长时间的使用寿命。
控制器会监测电池的电压和电流，根据情况采取相应的措施，例如过载保护、电池均衡等。
4. 电机控制：最后，控制器将调整后的电流输出到电动汽车的电机中。
电机根据接收到的电流，转化为相应的力矩，推动车辆行驶。
总的来说，电动汽车控制器的原理就是根据驾驶员的意图，控制电池与电机之间的电流，从而实现对电动汽车的控制。
控制器通过精确的信号处理和电流调节，使得电动汽车能够平稳、高效地运行。
在此过程中，控制器还负责对电池进行管理，确保电池的安全和寿命。
电动汽车的原理是什么
电动汽车的原理是什么
电动汽车的原理是基于电力驱动而不是内燃机驱动的汽车。
下面是电动汽车原理的具体描述：
1. 电动机：电动汽车使用电动机来产生动力。
电动机可以将电能转换为机械能，推动汽车运动。
电动汽车通常采用直流电动机或交流电动机。
2. 电池组：电池组是电动汽车的动力来源。
它包括多个电池单元的组合，通常使用锂离子电池或镍氢电池。
当车辆启动时，电池组释放存储的电能，供电给电动机。
3. 控制系统：电动汽车的控制系统包括电子控制单元（ECU）和相关传感器。
ECU负责监测和控制电动机的运行状态，确
保其正常工作。
传感器可以检测车辆的速度、转向角度等信息，并将这些数据传送给ECU进行调节。
4. 充电系统：电动汽车通过充电系统获取能量。
充电系统通常由充电器和电池管理系统组成。
充电器将外部电源转换为适合电池组充电的电能。
电池管理系统则监控电池组的充电状态，以确保充电安全和最佳充电效果。
5. 能量回收系统：电动汽车还配备了能量回收系统，也称为再生制动系统。
当驾驶员松开油门或踩下刹车时，能量回收系统将汽车的动能转换为电能，储存在电池组中。
这样可以延长电池的续航里程，并提高能源利用效率。
电动汽车通过这些核心原理实现了更加环保、高效的出行方式。
它们减少了废气排放和噪音污染，同时在能源消耗方面比传统内燃机汽车更为高效。
随着电池技术的不断发展，电动汽车的驱动距离和充电速度也在不断提高，将来有望成为主流的交通方式。
纯电动汽车电机驱动系统的工作原理
纯电动汽车电机驱动系统的工作原理
纯电动汽车电机驱动系统是指将电能转化为机械能以驱动汽车去运动的系统。
纯电动汽车电机驱动系统大体上可以分为驱动电机、调速器、控制器和驱动电池四部分组成，下面结合四个部分的功能介绍其工作原理。
驱动电机是纯电动汽车电机驱动系统的核心，它将外部输入的电能转化成机械能，并将其发挥出来驱动汽车行驶。
驱动电机一般有永磁电机和调速电机两种，其中永磁电机可以提供一个固定的转速输出，而调速电机则可以通过改变电路中的控制信号来改变驱动电机的输出转速。
控制器作为纯电动汽车电机驱动系统的控制中心，它根据驾驶者的操作，通过调整电子信号，对驱动电机的转速、对应的汽车速度及控制方向等进行控制，使汽车正常行驶。
此外，调速器也起着特殊的作用，它实现了驱动电机和控制器之间的联系，它通过改变输入信号来影响电机的控制，使控制器能够控制和调节电机的输出功率、转速和扭矩等指标。
最后是驱动电池，它将外部输入的电能转换成电流供给给驱动电机使用，一般分为铅酸电池和镍氢电池两种。
综上所述，纯电动汽车电机驱动系统是把外部电力转换成机械能驱动汽车的系统，其核心部件有驱动电机、控制器、调速器和电池，它们之间会相互联系，控制器根据驾驶者的操作来调节电机的输出功率，电机把电能转换成机械能来驱动汽车，电池为驱动电机提供能源，整个系统共同协调，从而实现汽车的正常行驶和操控。
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B
定子磁势拉转子磁势旋转，为了使平均转矩最大。 两者的平均空间电角度为900。
S
N
F0
60o
FAC
n
60o
FAB
无刷直流电机控制框图
I REF ia ib ic ia ib ∑
+
IF
PI
PWM
+A ÷2 PS 逻 辑 变 换 +B +C
-A
-B -C
ic
三相反馈电流
Position Sensor
缺点： 1. 低速时的转矩脉动。
2. 由于没有电流闭环，容易产生过流。
开关磁阻电机及其控制系统的优缺点
主要优点： 1. 电机结构简单，制造容易。 2. 控制相对简单。 3. 控制器主电路不会出现直通现象。
缺点：
1. 起动时的噪声脉动转矩较大。 2. 需要转子位置传感器。
良
控制器成本 坚固性
信赖性
永磁同步电机与异步电机的特性比较
永磁同步电机 适性容量 数十W～数十kW
异步电机 数百W以上
尺寸、重量
结构 环境适应性 维护 生产性
小
相当简单 相当好 有点必要 好
☆
◎ ◎ △ △
中～小
非常简单 非常好 不要 非常好
◎
☆ ☆ ☆ ◎
位置传感器
速度传感器
要
不要
△
◎
不要
要
◎
△
开关磁阻电 机 < 90
最大效率（％） 85～89
效率（10％负载） 80～87
90～92
79～85
78～86
最高转速（rpm) 4000~6000 4000~10000 9000~15000 15000
电机费用/kW($)
10 1 良
普通
10~15 2.5 良
良
8~12 3.5 优
优
6~10 4.5 良
基本原理：在机械特性的线性段，电磁转矩 正比于滑差频率。
ω r*
+
PI
ω s*
I1 =f ( ω s)
I1*
ia*+
PI
PWM
乘 * ia ib cosω1t + * 法 ωs + ω1 o) 器 cos(ω t -120 1 FG ib o * + cos(ω ) ic + 1t -240
PI PI
S
R I L I
1T 1M
最终控制定子磁场的幅值与空间位置来实现。
异步电机直接矢量控制框图
电容 蓄电池
三相 逆变器
IM
驱动电路
* Va
Is
磁链观测 算法
PG
给定 转矩和磁链 设定算法
* r i
* t1
V
*
r 控制算法 (PI,空间电压 矢量计算等)
i m1 i t1
Is i t1
输出6路驱动信号
电动状态： 转子位置传感器状态： +A、－B相导通。 ＋A管导通，－B管PWM。 －B管导通时电流上升， －B管关断时电流下降。
+
+A C -A
+B
+C
Ud
-B
-C
电流产生拖动转矩
回馈状态：
+
+A C -A
+B
+C
转子位置传感器状态： +A、－B相导通。
+A管、－B管均关断， ＋B管子PWM。
三相交流电机功率变换器主电路构成
+ +A +B +C
A
Ud
C -A -B -C
B C
功率变换器主电路
交流电机电枢绕组
无刷直流电机控制系统
1. 系统构成
三相功率 变换器
转子位置 传感器
控制电路 控制器
无刷直流电机
2.无刷直流电机与永磁同步电机差别
B0(e0) 永磁同步电机
0
无刷直流电机
2π
ωt
一对极下不同的气隙磁密分布图
5. 优良的环境适应性和环保性；
6. 高可靠性；
7. 有竞争力的价格。
电控原理
电动汽车电机控制系统的主要类型
直流电机控制系统（内容略）； 无刷直流电机控制系统；
异步电机控制系统；
开关磁阻电机控制系统（内容略）。
电机特性比较
交流电机的主要类型 永磁同步电机 转子永磁 1. 同步电机
动力总成研究报告
第二部分：
电控原理及电机特性
拟制：朱堂群
主要内容
一、电控原理 二、电机特性比较
三、控制器控制方式
电控原理图
动力 电池
～
充 电 器
控 制 器
电机
主减速器
齿轮箱
电控原理之示意图
电控原理
电动汽车对电机控制系统的要求
1、优良的转矩控制性能； 2、宽广的调速范围； 3、宽范围的高效率运行区域； 4、高功率密度；
异步电机及其控制系统
1. 异步电机变频调速原理
转子绕组中的电压、电流靠感应产生。 正常运行时，电机转速接近旋转磁场转速。
n
n
01
A
n
02
B
n
T
0
60 f p
0
n n0 (1 s)
不同频率下的异步电机机械特性
变频调速的主要控制方法
基于稳态的控制
变压变频控制（Variable Voltage Variable Frequency) 简称VVVF控制； 脉宽调节控制（Pulse Width Modulation) 简称PWM控制。 1. SPWM; 2. 电压空间矢量PWM； 3. 优化PWM; 4. 随机PWM; 5.
Ud
-B
-C
电流产生制动转矩
无刷直流电机的电动、 回馈制动控制逻辑控制
+
+a -a +b -b +c -c
+A -A
PS
转子位置 传感器
逻 辑 变 换
+
+B -B
+
+C
-C
PWM 输入
电动 “1” 回馈制动 “0”
驱动信号 输出
无刷直流电机及其控制系统的优缺点
优点： 1. 具有直流电机的控制特性。 2. 控制相对简单。 3. 电机效率高，体积小。 缺点： 1. 由于永磁材料贵，电机价格较贵。 2. 过热容易导致永久性失磁。 3. 弱磁运行较困难。 4. 需要转子位置传感器。
d / dt 0
2
所以
I
0
2
L M I 1M
矢量控制思路 转矩
T pI
2T
2
2
L M I 1M
L M I 2T I 1T L
2
控制如何实现？
2
和
和
I
I
2T
I
1M
1T
I1其中Βιβλιοθήκη I2 1M I 1T
2 2
2
和 ( S)dt r
交流 电机
(自控式）
无刷直流电机
转子励磁 转子绕线式
2. 异步电机（感应电机） 转子笼型
电机特性比较
要求异步电机的输出特性：
1、低速大扭矩；
2、高速大功率。
T f ( n)
P T
恒转矩区
P f (n)
恒功率区 降功区 0
n
电机 性能
直流电机
永磁同步电 异步电机 机 95～97 94～95
三相无刷直流电机的无载电势
eA
1
eB
3
eC
5
t
0
6
2
4
6
无刷直流电机工作原理
有6个定子空间磁势。 根据转子位置传感器检 测到的转子位置和要求 转向来决定产生哪一个 磁势。 产生的平均转矩最大。 F BC
iC C
FAC iA FBA X A FCA
F0
S N Y FAB
FCB iB
Z
PWM PWM
ωr
ωr
ic
驱 动 信 号 产 生
a -a b -b c -c
函数发生器
三角波
异步电机矢量控制
矢量控制原理 经3/2变化、旋转变换后，异步电机变成了直流电机模型。 将M-T坐标的M轴定在异步电机转子磁链的方向上，可得 到最简单的方程形式。
T
I2T ψ + + I2M + + I1M I1T
高性能的控制方法
转子磁场定向矢量控制（等效直流电机控制） （20世纪70年代，由德国西门子公司的F.Blaschke提出。） 1. 直接矢量控制； 2. 间接矢量控制。 直接转矩控制 直接对转矩和磁链闭环控制。 （1985年德国学者 M.Depenbrock 首次提出。）
异步电机滑差频率控制框图
给定的磁链和转矩分别与计算值比较，对差值
进行滞环调节（也称砰砰控制）。 再根据定子磁链的空间位置、磁链与转矩的调 节结果，来确定逆变器的开关信号。
直接转矩控制的优缺点
优点：
1. 电机模型在定子坐标系下，只需3/2变换。 2. 观测的是定子磁链，受电机参数影响小。
3. 强调对转矩的直接控制，所以转矩响应迅速。
3/2变换
r 转速
检测
r
r
T
i m1
转矩计算
转子磁链准确定向方法
控制框图
ia,b,c ua,b,c n