最近全球对新能源汽车的需求在快速增长，这背后原因是政府和OEM共同决定将燃油车的生产转变为纯电动和混合动力汽车。新能源汽车技术进步（锂离子电池技术的发展、高效动力总成逆变器的可用性和可靠性）以及电动机和发动机控制所实现的演变，使电动汽车技术变得触手可及并减少用户的续航里程焦虑成为可能。电动机和电池获得的技术成果需要开发能够最大限度地提高效率和可靠性的功率转换系统和电机控制技术。如今，所有这些功能都集成到电机控制器单元 （MCU） 或牵引逆变器中。
1 交流与直流电机
电动汽车主要使用两种类型的电机：
交流电机。交流电机由交流电供电，由于其再生特流电机还可以用作发电机，为电动汽车的电池提供动力。该电机的其他优点包括在崎岖的地形上运行更平稳和更高的加速度。主要缺点是成本，比直流电机高。
交流电动机可分为异步电动机（或感应电动机）和同步电动机两大类。感应电机易于控制、经济高效且可靠（它们不需要高维护）。另一方面，同步电机具有多种优势，包括高效率、高功率密度、高低速转矩、小尺寸和轻量化。
BLDC电机。与交流电机相比，这些电机具有显着的优势，例如更高的速度范围、无噪音运行、快速动态响应等。相对于尺寸而言，扭矩比非常高，使其成为电动汽车的良好解决方案，电动汽车需要高功率密度但重量轻且外形小巧。
BLDC电机还需要在硬件和软件级别进行相当复杂的控制。交流电机需要合适的直流-交流逆变器，但可以从制动中获取能量，并在加速时将其释放出去。这允许在正常驾驶过程中恢复相关的电池电量。一些直流系统也可以做到这一点，使它们更加昂贵和复杂。BLDC 电机的反转比交流电机中的反转更复杂，可以通过交换逆变器中的两相序列来轻松管理。
交流电机和无刷直流电机是为电动汽车供电的良好解决方案，尽管当性能和长续航里程有严格要求时，交流电机是首选。与许多其他电子应用一样，选择取决于在性能和成本之间找到正确的折衷方案。
2 电机控制算法
直接FOC：通过磁通估计或测量，直接计算转子磁通角
间接 FOC：根据可用速度和滑差计算间接计算转子磁通角。
有传感器与无传感器电机控制
霍尔效应传感器：它们简化了设计，成本低。然而，与其他传感器相比，它们的分辨率较低 编码器：价格昂贵，需要数字处理 旋转变压器：它们价格昂贵，需要数字处理，但提供最高分辨率。
3 电机控制单元
控制电机转矩和转速 启动/停止电机 反转电机 再生制动。在制动过程中，电机充当发电机，因为电机中产生的反电动势高于 MCU 的直流电源电压。这种电位差导致电流通过MCU从电机传递到电池。 保护。为了保护电动汽车部件，MCU采取了不同的保护措施，包括： 过流：MCU 持续监控电流水平，一旦检测到过电流，它就会关闭电池电源 过热：与上一次一样，当电机控制器的内部温度超过安全值时。 欠压：如果 MCU 在电压下限以下运行，它将从电池中吸收更高的电流，从而导致热失控，从而可能导致性能下降或对电池造成永久性损坏 过电压：当输入电池电压超过其限制时，会发生这种情况。
创作不易，欢迎点赞再看收藏关注！
汽车研发交流群，有兴趣的朋友请添加群主：prOmiseyes，备注：公司+职务入群。仅限汽车从业人员。
