王强

【摘  要】新能源汽车是进入21世纪以来经济发展诞生的新产物，符合当今社会对于节能环保方面的需求，具有广阔的发展前景。对于新能源汽车而言，其驱动电机及控制系统是最核心的要素，在全车的配置当中具有举足轻重的作用，它直接关系到全车的性能和质量。本文针对新能源汽车驱动电机及控制系统这一课题展开讨论，为新能源汽车驱动电机及控制系统提出一些有效的建议。

【关键词】新能源汽车;驱动电机;控制系统

一、引言

新能源汽车"对于今天的汽车人来讲早已不再陌生，其具有诸多新的优势，比如齿轮加速制动性能好、功率大、环保而又节能等，非常符合这个时代人们对于电动交通出行方式的创新需求。而控制驱动系统电机及汽车控制驱动系统，直接就关系着新能源电动汽车的安全性能和产品质量，新能源电动汽车的安全设计和日常维护和定期保养非常重要，因此关于新能源电动汽车控制驱动系统电机及汽车控制驱动系统的使用问题是当代汽车研究领域重点讨论的内容。

二、电机驱动控制系统介绍

作为目前新能源电动汽车的重要核心部件之一，电机动力驱动汽车控制器的系统框架设计是否良好是否合理，对于电动车辆的驾驶性能发展有着非常重要的直接因果影响。该机械控制器的系统最重要的一个核心功能就是在电动司机正常高速驾驶电动动力车辆的正常运行行驶过程中，将电动汽车使用蓄电池驱动系统过程中的主要控制电能高效的自动转化成电能作为司机驾驶电动车辆正常高速行驶的主要控制动能，尽可能多地可以降低司机驾驶电动车辆正常高速行驶时在道路交通过程中所遇到可能需要遇到的汽车制动力和阻力。从整个我国宏观经济技术框架层面上看的分析情况来看，电机能源动力汽车驱动系统汽车机械控制器的系统技术框架大体来说可以大致地划分为两个主要组成板块。第一个主要组成板块也就是能源动力电器汽车驱动控制系统，该能源电器驱动系统由能源电力汽车控制器、功率泵和电压驱动转换机以及能源动力增压电动机三个主要组成部分共同设计组成，是目前能源动力电动汽车与其他同类传统能源电动汽车驾驶性能发展区别最大的一个重要地方。第二个主要组成板块也就是电动汽车机械系统，主要组成部分产品包括能源电力汽车充电器、刹车踏板、加速器和制动刹车踏板、差速器以及传动轴等^[1]。

三、新能源汽车驱动电机及控制系统现状分析

（一）新能源汽车对驱动电机及控制系统的要求

不同于使用烧燃式汽油或内燃柴油的各种传统电动汽车，新能源驱动汽车电机是完全以汽车电能为主要驱动力的。它们通过利用驱动汽车电机系统来直接推动整个车辆高速前进，在相关控制器的系统设计方面也总是有着一些特殊之处。迄今为止，电动汽车用于驱动车的电机及相关控制器的系统已经有多种技术要素可以组成，它们主要分别为：动力电动机、控制器、功率控制电子装置、传感器等多项技术内容。其中，驱动汽车电机的主要工作功能也就在于将驱动蓄电池过程中的全部电能转换成车辆机械的动能，以及通过对于驱动蓄电池的高速制动，对于整个车辆的内部动能状况进行实时反馈。

（二）对电机的分析

在大型电动汽车上所需要用到的工作电机驱动系统所涵盖的驱动内容主要有：直流感应电机、交流永磁感应同步电机、开关磁阻同步电机、永磁磁阻同步电机等。其中，直流感应电机驱动是一种传统的交流电机驱动类型，运用较可靠，控制较简便。但它的一些缺陷也非常明显：驱动维护较麻烦，维护工作成本相对较高。而高频交流永磁异步电机的驱动维护工作成本相对较低，然而在电机驱动控制系统的调速控制上较繁琐，在较大功率范围内的恒流大功率驱动调速很难成功实现。相较于前二者，永磁阻同步电机的最大功率驱动密度很大，与此同时它也增大了电机驱动控制系统的较大电流驱动消耗，而且永磁体积具有产生退磁运动现象的主要特征。虽然开关磁阻同步电机相对而言工作效率相对较高且维护成本相对较低，但其直流电机上的驱动控制系统通常存在转矩大的脉动，噪音较大且驱动结构较复杂，可靠性相对较低。目前，国内绝大多数大型新能源电动汽车上所采用的电机驱动系统电机均为高频交流永磁异步电机。

（三）对功率电子装置的分析

现阶段，常用的直流阀门驱动开关电压容量控制系统开关驱动系统直流变频开关元器件主要技术类型一般包括基于以和gto、bjt、mosfet、igbt、mct等。而基于以和igbt同样的也是一种技术性能相比较为理想的直流阀门驱动开关电压容量控制系统开关驱动系统直流变频开关元器件。它同样能够具有基于以和bjt与以及基于mosfet两者共同的国际市场竞争优势，工作频率相对较高，可达10～20khz。除此之外，在阀门驱动开关电压值和电流容量阻断电压值的极限峰值、门阀的极限和开关驱动电压容量降低功耗的效率等诸多技术方面也都同样能够具有明显的国际市场竞争优势，在国产大型新能源低压电动汽车上面同样的也具有了比较高的可普及性和广泛推广的有效性和应用价值。而基于以和igbt的这种新型低压直流驱动变频控制开关驱动装置的两个阀门极限开关驱动电压容量最高功率可以分别能够达到380v级，540kva，这项直流变频控制系统开关技术也是目前为止在纯能源电动汽车中的低压直流变频控制开关系统驱动电压控制开关系统中未被国家优先考虑列入市场的直流变频系统开关驱动控制系统器件^[2]。

（四）對控制技术的分析

电机的各种定向控制传动技能的基本实现要求条件主要包括标准矢量传动控制、直接转矩传动控制、矢量或矩形磁场定向传动控制、磁链定向控制等多个主要内容。

矢量运动控制技术是一种应用较为理想的运动控制设计技术，其控制理论上的发展也较为成熟完善，可以对于各种电机系统参数自动进行较精确的自动辨认。目前，变频器结构矢量控制（vsc）也在当代新能源动力汽车的运动控制设计技术应用方面异军突起，具有明显的后发优势。尤其特别是在电机系统运动参数不完全确定。外部电磁系统扰动和内部电机系统噪声等各种控制技术方面已经使其技术具备了明显的后发优势，有效地使其完全避免了在电机抖振以及转矩和非径向电磁传动链条的径向脉动大等各种控制技术方面的各种的复杂技术问题。除此之外，当代所不断创新研发的和涌现发展出来的广泛应用于各种临床科学试验和实际工作运用的各种运动控制系统设计的新技术当中还有矢量运动控制神经网络、模糊控制运动逻辑等全新的运动控制设计手段。它们的广泛应用推广将有效地与那些基于传统式的点阵式运动控制系统设计技术方法及其技术结合形成一种优势互补，尤其大大提高了电机驱动式的电机系统工作效率，在对于各种电机驱动系统运行参数的自动进行精确测量、自动地精确调整定时系统和对运行状态工作的自动精确调整等诸多控制方面都可以使用其技术具有一种完全不可替代可以得到替代的后发优势。

结论：

目前伴随着我国新能源电动汽车产业开始逐渐进入千家万户，其控制驱动触发电机及汽车控制驱动系统也日益发展成为一个热门的技术课题，我们仍然迫切需要在该两个领域努力实现控制驱动触发电机及汽车控制驱动系统稳定可靠的长期运行发展目标，目前我们开展大量的科学研究，在这两个方面已经基本形成了一整套的技术理论体系，但仍然还是存在着一些我们需要进一步研究完善的不足地方。未来关于新能源电动汽车的控制驱动触发电机及汽车控制驱动系统还一定会随着国家科技发展水平的不断逐步提升，发展前景更加广阔。

参考文献：

[1]丁荣军，刘侃.新能源汽车电机驱动系统关键技术展望[J]中国工程科学，2019（3）

[2]范常胜.汽车发动机电控系统故障检测与维修[J]汽车实用技术，2017（6）：111-112