1、车用永磁同步电机控制策略开发与标定车用永磁同步电机控制策略开发与标定2019-7-24目录三、电机工作点动力模式和速度模式电机工作点移动路线四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线六、电机控制系统标定内容介绍一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则1 高可靠性2 高功率密度3 高转矩密度、过载能力强、动态响应快（TFPM横向磁通力矩电机）4 高效率5 体积小、6 重量轻、7 低成本8 调速范围宽9 振动小、噪声低等等一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化

2、趋势一、新能源汽车动力驱动系统中电机工作特点及集成化趋势驱动系统与变速箱、驱动桥等集成化二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则原则：调节电机额定功率、转速提高电机高效区工作点o 改改变电机额定功率变电机额定功率：高效区上下移动：高效区上下移动o 改变电机额定转速：改变电机额定转速：高效区左右移动高效区左右移动二、新能源汽车动力系统匹配中电机工作点总体优化原则eg:电机工作点的分析电机工作点的分析1不同工况工作点分析不同工况工作点分析 2 80%以上效率点统计以上效率点统计3动力系统最高车速等参数匹配动力系统最高车速等参数匹配三、电机工作点动力模式和速度模式电机工作点移动路线1同一转

3、速不同同一转速不同负载路径（同一负载路径（同一效率）；效率）；2同一转速不同同一转速不同负载路径（不同负载路径（不同一效率）一效率）；3同一负载不同同一负载不同转速路径（同一转速路径（同一效率）效率）；4同一负载不同同一负载不同转速路径（不同转速路径（不同一效率）一效率）；四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计 额定电压电机系统电动效率map图 最低电压电机系统电动效率map图 0400050006000700080009000020406080100120140转速(r/min)转矩(N.m)系统效率图70707070707070757575757

4、57575808080808080808585858585859090909090908585808075200 0400050006000700080009000020406080100120140转速(r/min)转矩(N.m)系统效率图7070707070707075757575757575758080808080808080858585858585858590909090907570不同电压不同电压电电机机工作工作效率效率map特性测试特性测试四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计0200040006000800020304050607080

5、转矩T/Nm02000400060008000051015202530转速n/rpm功率P/kw转矩功率额定电压连续电动工作特性曲线额定电压连续电动工作特性曲线 最低电压连续电动工作特性曲线最低电压连续电动工作特性曲线2000400060000204060转速n/rpm转矩T/Nm20004000600080000510152025功率P/kw转矩功率连续电动工作特性测试连续电动工作特性测试四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计不同不同电压电动工作电压电动工作功率功率特性曲线特性曲线不同不同电压电动工作电压电动工作力矩力矩特性曲线特性曲线不同不同电压电动工作电压电动工作功

6、率、力矩功率、力矩特性曲线特性曲线四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计永磁电机退磁故障的气隙磁密波形永磁电机退磁故障的气隙磁密波形四、电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图优化设计电机发热量 对于永磁电机来说，转子磁链会随温度变化而变化，而磁链变化会直接导致电机输出转矩的变化。以某型电机为例，当温度升高40C，转子磁链会下降4%时，电机标定的精度会下降。因此，将电机温度控制在一定范围内，如652C，对电机标定的精度有很大意义。25 C-35 C-45 C-55 C-65 C-75 C等温度下的效率map五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线系统控制

7、策略设计（油门）驱动控制策略 A策略：为动力性优先策略，该策略下很小的油门开度就能获得较高的电机输出力矩，该车的动力性较好，加速和起步较快。B策略：是一种线性策略，处于两者之间，线性控制。C策略：为舒适性 优先策略，该策略的动力性较差，但动力输出较平稳，在高速下仍然有持续的动力输出能力，整车行驶过程较平稳，整车舒适性较好。整整车车驱驱动动力力矩矩五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线驾驶踏板到电机力矩的基本控制关系整整车车驱驱动动力力矩矩整车控制器与动力驱动系统的架构五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线电机工作点与电压等级、温度、磁场衰退等的map图五、电机工常用控制

8、策略介绍及AUTOSAR开发路线系统控制策略设计转矩给定策略电机转速信号电池组SOC选择控制模式加速踏板输出电压信号查表当前转速的最大转矩换算为踏板行程系数计算电机驱动转矩负荷系数计算需求转矩发送转矩跳转其他部分 整车驱动控制策略的核心是根据驾驶员动作分析其驾驶意图,并综合考虑动力电池等状态，计算驾驶员对电机的期望转矩，然后向电机驱动系统发出指令。整整车车驱驱动动力力矩矩五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线Vcu协协调调制制动动能能量量回回收收五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOS

9、AR开发路线MTPA五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线DTC五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线专专用用芯芯片片五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线 死区补偿五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线DTC五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线利用相关性求两个交流信号的相差五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线 1 硬件各端口输入测试、上位机 2 电流标定实验、上位机 3 can通信测试 4 电机参数（1 通入直流电（三相导通）测：定子电阻 2 通入单相交流（与三相堵转

10、类似）测：定子漏感、转子漏感、转子电阻 3 额定f三相空载试验：互感）5 控制算法（V/F SPWM）五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线电机参数测试试验 1 通入直流电（三相导通）测：定子电阻 2 通入单相交流（与三相堵转类似）测：定子漏感、转子漏感、转子电阻 3 额定f三相空载试验：互感五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线 应用开发工具库 CCP UDS OBD Bootloader CALIBRATION TAS

11、K SCHEDULER VARIABLES五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线Cpu底层库五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线常用功能单元库五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线电电机矢量机矢量autosar框图框图五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线电电机控制策略部分机控制策略部分SWC结构框图结构框图五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线Low Level DriverHighTec 编译器五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线Low Level Driver增加

12、SWC举例：1 SOC满时，下长坡的控制：2 制动系统失效时的电机制动控制五、电机工常用控制策略介绍及AUTOSAR开发路线增加SWC举例：配合VCU或TCU、ESC等进行车身稳定性控制（VCU+ABS+MCU）六、电机控制系统标定内容介绍测试台动力部分结构原理图六、电机控制系统标定内容介绍电机试验台架电机试验台架:动力驱动电机的参数获取动力驱动电机的参数获取六、电机控制系统标定内容介绍43电力测功机测试界面六、电机控制系统标定内容介绍工况跟踪阻力Advisor电机端输出力矩给定 仿真电机端输出的力矩作为测试功机的给定力仿真电机端输出的力矩作为测试功机的给定力矩，被测电机跟踪该阻力矩矩，被测电机跟踪该阻力矩 该测试可以提该测试可以提供可靠性供可靠性400h测试测试瞬瞬态态阻阻力力模模拟拟分分析析实实例例六、电机控制系统标定内容介绍标定主要内容：标定主要内容：1 电机基本参数电机基本参数(LRU)2 电机基本算法调试（电机基本算法调试（FOCDTCMTPA）3 整车基本工况调试整车基本工况调试(驱动、制动、电机工作点驱动、制动、电机工作点移动轨迹移动轨迹)六、电机控制系统标定内容介绍 部分电机配置及监控参数六、电机控制系统标定内容介绍