电机操控器，作为电动轿车的核心部件之一，是轿车动力功用的决定性要素。它从整车操控器取得整车的需求，从动力电池包取得电能，经过本身逆变器的调制，取得操控电机需求的电流和电压，供给给电动机，使得电机的转速和转矩满意整车的要求。
本文带你开始了解，这个小盒子，都搞什么鬼。
1电机操控器在电动轿车中的方位和作用
1.1 方位
从外部看，一般的电机操控器最少具有两对高压接口。一对输入接口，用于衔接动力电池包高压接口；别的一对是高压输出接口，衔接电机，供给操控电源。
至少具有一只低压接头，一切通讯、传感器、低压电源等等都要经过这个低压接头引出，衔接到整车操控器和动力电池办理体系。
下图是一个典型的纯电动轿车动力体系电气图，其间蓝色线是低压通讯线，赤色线为高压动力线。最右侧榜首列第二个是电机操控器。与电机操控器有强电衔接联系的部件是电机和动力电池包；电机操控器衔接到整车的CAN总线上，能够与整车操控器，数字仪表板，动力电池办理体系通讯，交流数据，承受指令。
1.2 作业进程
1.2.1 指令和呼应
电机操控器，调速指令的触发信号，来自整车操控器的指令。整车操控器一方面表现驾驶员意图，另一方面从安全和车辆电气体系运转状况动身，评价对驾驶员的呼应是否合理，终究履行或打折履行。驾驶员的意图经过加快踏板和制动踏板表达并传递给整车操控器。
整车操控器给到电机操控器的详细指令，与动力体系相关的有以下几种，加快，减速，制动，泊车。电机操控器做出的呼应为，改动电源电流、电压、频率等参数，使得电机的运转状况契合整车操控器的需求。
1.2.2 闭环
电机操控器本身是一套闭环操控体系，调理方针参数，检测受控函数值是否抵达预期，若不相符，反应给操控器，再次调整方针参数。经过重复的闭环反应，完成高精确度的操控。
整车操控器收集车速传感器，各个电气部件温度、电压等重要状况参数，判别整车的归纳状况，是否契合驾驶员提出的需求，一起不阻碍整个体系的健康状况。这个进程，是整车层面的闭环操控。
1.2.3 改进的方向
一方面，好的操控战略，会对操控精度和呼应速度发生重要影响，因而是研制人员投入精力的重要范畴。
另一方面，跟着各个部件操控运算才能的提高，电动轿车的驾乘感触将越来越“为所欲为”。
2 电机操控器根本组成
电机操控器体系构成，中心操控模块，功率模块，驱动操控模块，各种传感器。
2.1 中心操控模块
包含，PWM波生成电路，复位电路，传感器信号处理电路，交互电路。中心操控模块，对外，经过对外接口，得到整车上其他部件的指令和状况信息。对内，把翻译过的指令传递给逆变器驱动电路，并检测操控作用。
2.2功率模块
电机操控器的主题是一部逆变器，对电机电流电压进行操控。常常选用的功率器材首要有MOSFET, GTO， IGBT等。
2.3 驱动操控模块
将中心操控模块的指令转化成对逆变器中可控硅的通断指令，并作为维护装置，具有过压、过流等毛病的监测维护功用。
2.4 传感器
体系使用到的传感器包含电流传感器，电压传感器，温度传感器，电机转轴角方位传感器等，依据规划要求增减。
3 好的电机操控器应该什么样
3.1 好的电机操控器特色
电机作业原理的不同，直接影响调控进程的杂乱程度和精确性。
依照操控从易到难摆放，分别是直流无刷电机，永磁同步电机，开关磁阻电机，异步电动机。
电控的难易，既包含硬件体系规划的规划巨细、造价凹凸，也包含软件算法完成的操控精度凹凸和为了到达这个精度所选用的战略和办法的鲁棒性的好坏。
人们等待得到的是硬件结构简略，软件算法简练，操控精度高，体系稳定性好的操控体系。
3.2 电机操控器有国标
电动轿车电机和操控器规范，已有国家规范：
GB /T 18488.1—2015《电动轿车用电机及其操控器第1 部分: 技能条件》；
GB /T 18488.2—2015《电动轿车用电机及其操控器第2 部分: 实验办法》。
2015版为最新版本。
规范里首要针对安全性和耐环境性提出了详细要求，比方各部分的绝缘性耐压功用以及各种耐环境性。而电机的技能参数，作为验证项目，只需契合厂家自己的声明即可。
4 电机操控器主电路挑选
4.1 挑选依据
电机操控器作为一部特定功用的逆变器，它使用电力电子技能中的调压调频技能，将动力电池中存储的直流电，调制成操控电机所需的矩形波或许正玄波交流电，改动输出电力的电压、电流幅值或许频率，从而改动电机转速、转矩，到达操控整车速度、加快度的意图。
电力电子电路规划，依据不同的调速需求，做出杂乱程度不同，造价也不同的规划。
4.2 举个栗子
例如针对直流电机的操控。若选用单管斩波器电路，只能单向调速，电流不能换向；若选用双管斩波器电路，能够完成能量回馈动作，可是仍是不能使得直流电机换向；若选用H桥型斩波电路，能够直流电机调速，能够能量回馈，能够励磁电流能够回转。
可是以上的三个挑选，一个比一个杂乱，一个比一个造价高。需求规划者在功用和本钱之间做出挑选，最贵的纷歧定是最好的，最适合的才好。
5 热规划
5.1 热量来历
功率模块是整个操控器的首要热源，其选用的MOSFET或许IGBT，是发热部件。
可控硅的发热首要来自于下面这几个部分：导通损耗、开关损耗、漏电流和驱动损耗，其间前两者占大头。
5.1.1 导通损耗
可控硅在被触发，正常通流的状况下，其本身内阻发生的损耗。与通流的时刻，电流的平方以及本身内阻巨细成正比。
5.1.2 开关损耗
可控硅的注册和关断尽管时刻很短，但客观上是存在连续时刻的，器材上的电流和电压彻底没有向外传导，而是在本身上做功发热。其发热量与器材电压成正比，与注册和关断进程中的最大电流的一半成正比，与注册和关断时刻成正比，与通断频率成正比。
5.1.3 漏电流损耗
可控硅在关断时，仍然有小电流经过，其耗散的能量称为漏电流损耗。但这部分的损耗极端细小，一般做热规划的时分，能够忽略不计。
5.1.4 驱动损耗
可控硅通断的操控电路，供给触发和保持电压，归于二次操控回路，与强电回路并排比较，有量级上的距离。
5.2 散热器根本规划进程
5.2.1 确认热传导途径
先介绍一个概念，热阻，即热在介质和介质之间传递的难易程度，单位是°C/W。热阻的巨细，会影响热的传递途径和传递的快慢。
以上面图示为例，热量从管芯到外壳，从外壳到环境是一条传达途径；从管芯到外壳，从外壳到散热器是别的一条途径。核算热阻，需求针对详细途径进行。
5.2.2 制作等效热组图
依据模型中规划的途径，笼统出热阻，好像电阻相同的考虑方法，制作成等效热阻图；
依据体系答应的最大温升和传递的最大热功率，前者除今后者，得到体系总体热阻。
找到逆变器中挑选的功率可控硅参数表，能够找到其间的管芯到外壳，外壳到环境，外壳到散热器的热阻值。终究，就能够用总热阻减去热量传递途径上的已知热阻，终究得到散热器与环境的热阻。
5.2.3 散热器选取
挑选散热器的首要依据，除了散热器的结构方式以外，最首要的参数便是它的热阻。经过前面的核算，推导出需求的散热器热阻，终究选取的散热器热阻，有必要小于这个核算值，理论上体系就不会过热。当然，体系需求必定余量，能够给散热器热阻打个扣头今后作为选取散热器的规范。
5.3 器材安置关键
并联的可控硅最好贴在同一个散热器上，使得并联器材温度共同，从而保证栅极电阻共同性。并联的可控硅，栅极内阻距离过大，内阻值最小的器材简单由于电流过大而焚毁。
6 电机操控器厂商
现在，电机操控器的抢先技能仍然把握在国外厂商的手中。
博世集团，大陆集团，日本丰田、日产、日立，都有自己的代表性产品。电机操控器向集成化方向开展，最高功率密度现已提高到60 kW/L，新的电力电子器材比方SiC，现已在新产品中得到使用。
