電動汽車的控制器和整車控制器的功能分析

（文章來源：新能源汽車網）

較好的汽車電動機控制器（MCU）將微電子器件和功率器件集成到同一芯片上，變成了功率集成電路（PIC），也叫“智能功率（IPM）”，其目的是進一步減小體積，降低成本，并且改善其可靠性。

PIC包含功率模塊、控制、保護、信息傳遞及制冷等。PIC合成存在的主要問題是高電壓與低電壓器件的絕緣以及冷卻問題。不過，在今后的發(fā)展中，這種技術是最有希望應用在電動汽車驅動系統(tǒng)中的，關鍵在于對器件的集成和包裝。

目前國內電動汽車電動機控制器多數采用分立元件制作，功率集成電路形式的汽車電動機控制器技術大多掌握在國外的企業(yè)中，不過隨著中國電動汽車市場的日益成熟，國內企業(yè)例如比亞迪已掌握這項技術。如圖2-44所示為電動機控制器安裝位置及內部結構，汽車電動機控制器主要包括DSP電動機控制板、IGBT驅動器電路板、IGBT（IPM）模塊、控制電源及散熱系統(tǒng)。

DSP電動機控制器的功能為，接收整車控制器的指令并反饋信息；檢測電動機系統(tǒng)內傳感器信息；根據指令和傳感器信息產生逆變器開關信號。IGBT驅動電路用來接收DSP的開關信號并反饋相關信息；放大開關信號并驅動IGBT；提供電壓隔離及保護功能。

控制電源為DSP提供電源，為驅動電路提供多路相互隔離的電源。散熱系統(tǒng)為電力電子模塊散熱，為控制器組件安裝提供支撐，為控制器提供環(huán)境保護。

無整車控制器的電動汽車在停車時需手動斷開直流母線，如果恰好行車中人為斷開母線，將會有大的電流沖擊，同時在修理時會產生安全隱患。有整車控制器時，整車控制器中的軟件會對正負直流母線進行有區(qū)別的斷電。電池箱內布置有熔絲的檢修塞或空氣開關，只有在維修時才用手動插檢修塞或斷開空氣開關的斷電方式。直流母線斷電繼電器位置需設計在蓄電池組的輸出近端，盡可能采用減緩電流沖擊的三繼電器控制方式，除正負母線兩個繼電器外，其中一個是系統(tǒng)主電阻器繼電器。

整車控制器可以對接入自身的傳感器、執(zhí)行器、整車控制器進行監(jiān)測。整車控制器對檢測儀的輸出數據包括整車控制器的版本、電動機控制器的版本、防盜電子鑰匙的版本、整車控制器存儲的故障代碼、數據流。整車控制器對檢測儀輸入包括單元編碼功能、執(zhí)行元件診斷、自適應功能。

檢測儀還要有登錄上網功能，以利于檢測儀的數據更新。傳感器監(jiān)測包括對電動機中冷卻液溫度、冷卻風扇電動機繼電器線圈電路、水泵電動機繼電器線圈電路以及電動機電源的有無進行監(jiān)控，有故障生成故障代碼，必要時點亮故障燈。

執(zhí)行器監(jiān)測包括繼電器是否能工作，原因在線圈還是開關，電磁閥是否能工作，并設計有進行執(zhí)行元件診斷的程序。接收電動機控制器節(jié)點傳來的電動機控制器如過溫、低電壓、過電流等故障，對故障進行存儲，分析后認為有必要則輸出到儀表，點亮儀表（ICU）動力系統(tǒng)故障燈。

對來自電池管理系統(tǒng)（BMS）的蓄電池總電壓、電流以及各蓄電池的電壓、電池箱溫度、風扇 繼電器工作情況、煙霧傳感器信號、內置溫度傳感器信號、蓄電池的單塊溫度等信息進行處理，必要時，給儀表輸出故障信號，向儀表輸出電池箱BMS分系統(tǒng)確定電池箱號及蓄電池位置號，這樣利于維修中更換蓄電池。

整車控制器和空調ECU交換信號，控制空調的制熱和制冷。從漏電保護器單元接收高壓漏電信號，啟動高壓漏電自動切斷主電路開關功能。將編碼機械鑰匙（或感應鑰匙）、整車控制器及電動機控制器三者聯(lián)系在一起，采用變碼送碼防盜技術。變碼送碼防盜技術主要有編碼機械鑰匙（或感應鑰匙）和整車控制器無線通信、密碼算法A。

此外就是整車控制器和電動機控制器實現有線通信、密碼算法B。一旦三者身份認證通過，那么控制電動機控制器正常工作，否則電動機控制器進入控制鎖死狀態(tài)，而不是僅僅不發(fā)轉矩信號，這樣可防止盜賊通過車輛自身動力將車盜走。

由于三者出廠時已經通過認證，盜賊盜走的最多是電動機控制器與整車控制器兩者，沒有鑰匙這兩個控制器不能工作，也可明顯減少盜賊盜走電動機控制器和整車控制器的想法。一旦鑰匙丟失，軟件上有可以配制新的電子鑰匙的程序。防盜控制狀態(tài)能通過檢測儀的數據流功能看到。
? ? ?