一、控制器技能

电池技能、电机驱动及其操控技能、能量办理技能以及电动轿车整车技能为电动轿车四大关键技能。电控体系用于操控电池、电机等组件，其功用包含：电池办理，发动机、电动机能量办理等。电控体系由ECU 等操控体系、传感器等感应体系、驾驶员目的辨认等子体系组成。电控体系的资料本钱占比不高，但需求通过屡次实验才干掌握关键算法，尤其是混合动力轿车触及油、电混合的操控战略，技能壁垒较高。

电机操控器作为新能源轿车中连接电池与电机的电能改换单元，是电机驱动及操控体系的中心，首要包含IGBT功率半导体模块及其相关电路等硬件部分以及电机操控算法及逻辑维护等软件部分。

电机驱动操控体系（包含驱动电机和电机操控器）是新能源轿车车辆行使中的首要执行结构，操控和驱动特性决定了轿车行进的首要功用指标。

一般来讲，电机操控器的首要由如下几部分组成：

1、电子操控模块（ElectronicController）包含硬件电路和相应的操控软件。硬件电路首要包含微处理器及其最小体系、对电机电流，电压，转速，温度等状况的监测电路、各种硬件维护电路，以及与整车操控器、电池办理体系等外部操控单元数据交互的通讯电路。操控软件依据不同类型电机的特色完成相应的操控算法。

2、驱动器（Driver）将微操控器对电机的操控信号改换为驱动功率改换器的驱动信号，并完成功率信号和操控信号的阻隔。

3、功率改换模块（PowerConverter ）对电机电流进行操控。电动轿车常常运用的功率器材有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。

图表 1  电机操控器外观结构

现在，电动轿车电机操控器多选用三相全桥电压型逆变电路拓扑，部分产品前置双向DC/DC改换器，以增大电机端输入沟通电压，提高高转速下的输出功率，降低电机规划与生产本钱。传统操控器中直流支撑电容器体积巨大、耐高温功用较差。为减小直流支撑电容器体积乃至撤销直流支撑电容器，新式改换器电路拓扑和操控办法成为电动轿车应用研究的新热点，但尚处于实践探究阶段。现在电动轿车用变流器的研制重点依然多集中在电力电子集成方面。

归纳技能和市场趋势剖析，未来，车用驱动电机体系的三个技能发展方向是永磁化、数字化和集成化。

1、永磁化指永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、便于维护的长处。现在电机永磁化趋势正凸显，一览众咨询数据显示，永磁同步电机在我国新能源轿车中的运用占比已超越 90%。

2、数字化包含驱动操控的数字化、驱动到数控体系接口的数字化和丈量单元数字化。用软件最大程度地替代硬件，具有维护、毛病监控、自确诊等其他功用。

3、集成化首要体现在两个方面：1）电机方面：电机与发动机总成、电机与变速箱总成的集成化；2）操控器方面：电力电子总成（功率器材、驱动、操控、传感器、电源等）的集成化。未来把电机、减速机、操控器一体化，是一种趋势，不只减小了体积，更使得产品愈加标准化。

1、控制器损坏的几个种类

控制器损坏一般有以下几种形式：

（1）控制器内部电源电路损坏：一般是控制器内部短路、断路或接触不良；外围控制器引线某处短路、断路或接触不良；

（2）功率元器件损坏：电机损坏、功率元器件本身质量差或等级不足、功率元器件因安装或震动导致接触不良、电机过载、功率元件驱动电路等级不足、功率元器件参数设计不当；

（3）线路连接接触不良：对线材保护不到位、连接线磨损、接插件松动。

2、控制器故障如何检修

检修方法：控制器内部一般采用三端集成稳压电路，常用7805、7806、7812、7815等规格的稳压电路，它们的输出电压分别是5V、6V、12V、15V。将万用表设置在直流电压+20V（DC）档位，将万用表黑表笔和红表笔分别靠在转把的黑线和红线上，观察万用表读数是否与标称电压相符，他们的上下电压差不应超过0.2V。

3、控制器稳压器电压测量异常的判断

如果稳压器输入的电压正常而输出没电压，说明控制器本身故障；如果输出电压低且电流大，脱开负载后恢复正常，说明负载异常；如输出电压小且电流小，说明稳压器内阻大。

4、控制器锯齿波发生器故障的检修方法

当振荡器定时组件RC或芯片内的振荡器异常不能形成锯齿波脉冲时，信号放大电路无激励脉冲输出，会导致电机不转；如果产生的锯齿波频率异常，会导致电机转速不正常。

故障检修：可通过示波器测量定时电容C两端的波形是否正常，即可确认锯齿波脉冲发生电路是否正常。

5、控制器PWM调制器故障检修

当芯片或其外部输入的电压异常使PWM脉冲不正常，不仅会产生电机不转的故障，还会发生电机转速不正常的故障。

故障检修：用示波器检测PWM调制器，如果有正常锯齿形波脉冲和直流控制器电压输入，不能输出正常的PWM脉冲，就可判断其不正常。

6、控制器功率放大器故障检修

当场效应管、IGBT损坏后，会引起熔断器过电流熔断，产生整车无电，同时取样电阻熔断，电机不转。还会使为电机提供的驱动电流达到最大，容易产生飞车事故。

故障检修方法：场效应管、IGBT是否损坏可用数字万用表的二极管档或指针式万用表的R*1档在线测量。

7、控制器驱动电路故障的检修

驱动电路异常不仅会导致场效应管、IGBT不能工作，产生电机不转故障，也会导致场效应管、IGBT因激励不足而损坏。

8、控制器调速电路故障的检修

检修时必须确认转把未处于空挡位置，这很重要。正常情况下旋转转把器件它应该能输出1~4V（正把）或4~1V（反把）的调速电压。如果输出电压不正常，在确认转把的供电和接地线正常后，则说明转把异常。

9、控制器调速电路故障的表现

当转把调速信号输出异常，使PWM调制器输出的调宽脉冲占空比异常时，会产生车速不能调整；如果PWM调制器无调宽脉冲输出时，会出现电机不转的故障。

10、控制器制动电路故障的表现

当闸把异常或制动器信号放大电路异常，会导致PWM调制器没有脉冲输出，产生电机不转；而闸把异常时，将无法为PWM调制器提供制动信号，发生制动功能失效。

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