2.4 电机控制器系统（课件）《新能源汽车概论》（劳保版）同步精品课堂

2.4 电机控制器系统 《新能源汽车概论》（劳保版） 同步精品课堂—中职专业课 1 学习目标 学习 目标 认知电机控制器系统组成及各模块协同工作原理。 掌握传感器检测与空调系统故障排查的安全操作技能。 能分析比亚迪 e5 等车型电控系统信号流与能量流逻辑。 新知学习 情景导入 在 “双碳” 目标推动下，新能源汽车产业迎来爆发式增长，电动汽车 “三电” 系统（电池、电机、电控）作为核心技术，成为行业竞争的关键。你是否好奇，当踩下加速踏板时，车辆如何精准响应动力需求？当制动时，动能又如何转化为电能回收？这些都离不开电机控制器系统的精密协作。本节课将以比亚迪 e5、丰田普锐斯等主流车型为例，拆解传感器如何采集信号、控制器如何运算指令、执行器如何输出动力，同时解析电动空调、DC/DC 变换器等子系统的协同逻辑。通过理论与案例结合，带你揭开电动汽车 “智能控制” 的神秘面纱，为深入理解新能源汽车核心技术奠定基础。 新知学习 1. 定义 电机控制器系统是对动力蓄电池进行科学管理，并对驱动电机进行合理控制的系统总称。 2.作用 电机控制器系统的主要作用是判断驾驶员的驾驶意图，根据车辆行驶状态、电机驱动系统和动力蓄电池系统状态，合理分配动力，使车辆运行在最佳状态。 一、电机控制器系统的定义及作用 新知学习 新知学习 电动汽车电机控制器系统主要由加速踏板位置传感器、制动踏板位置传感器、挡位传感器等输入信号传感器，整车控制器(VCU)电机控制器(MCU)、电池管理系统(BMS)等控制模块，以及驱动电机、动力蓄电池等执行元件组成，如图2-3-2所示。 二、电机控制器系统的组成 新知学习 1.传感器 传感器是一种检测装置，能按照一定的规律将所感受的信息转换成电信号或者其他所需形式的信息输送到控制单元。电动汽车电机控制器系统的主要传感器有加速踏板位置传感器、挡位传感器和制动踏板位置传感器等。 新知学习 二、电机控制器系统的组成 新知学习 挡位传感器 新知学习 二、电机控制器系统的组成 新知学习 电动汽车一般采用电子换挡器，挡位设置为R(倒车挡)、N(空挡)、D(前进挡)，如图 2-3-5所示。换挡器在正常工作状态下，应该可以在R-N-D三个挡位间进行切换，同时在仪表板显示屏上显示相应的挡位字母，如图 2-3-6所示。 (3)制动踏板位置传感器 新知学习 二、电机控制器系统的组成 新知学习 电动汽车制动踏板位置传感器一般安装在驾驶室制动踏板轴的一端，用于检测汽车制动状态，同时用作制动灯开关。 当踩下制动踏板时，制动灯电路中的常闭开关打开，制动灯点亮，同时VCU中的常开开关闭合，将制动信号传输给VCU。 VCU根据此信号并结合各控制单元(MCUBMS)采集到的信息，进行数据分析和处理后，将指令信号输送到MCU和BMS。 2.执行器 新知学习 二、电机控制器系统的组成 新知学习 执行器是指接收动力控制模块的控制指令完成具体的控制动作，并具体执行某项控制功能的装置。以 BYD e5车型为例，其电机控制器系统的主要执行器有驱动电机和动力蓄电池(前面均已介绍过)。 3.ECU 新知学习 二、新能源汽车发展趋势 新知学习 电动汽车电机控制器系统ECU主要由整车控制器(VCU)、电机控制器(MCU)电池管理系统(BMS)组成。 (1)整车控制器(VCU) 整车控制器是电动汽车的“大脑”，用来协调各零部件，使整车以最佳状态行驶。 (2)电机控制器(MCU) (3)电池管理系统(BMS) 4.电动汽车控制系统通信网络 控制系统通信网络包括 CAN 总线和 LIN 总线等多种模式。图2-3-8所示为 BYDe6 纯电动汽车控制系统网络拓扑图，采用CAN总线拓扑方式 新知学习 二、新能源汽车发展趋势 新知学习 1.电动空调系统概述 电动空调系统与传统皮带式空调系统相比，电动空调压缩机比传统空调压缩机效率更高。 在电动空调系统中，将驱动电机整合到空调压缩机室内，空调压缩机一般都是由动力蓄电池组来供给高电压，电动空调压缩机的电机是通过小型变频器驱动的交流电动机。 新知学习 三、电动空调系统 新知学习 2.电动空调系统的结构与功能 丰田普锐斯空调系统 丰田普锐斯(混合动力电动汽车)电动空调系统主要由机舱部分，控制部分，制冷、制热及送风部分组成，如图2-3-10所示。普锐斯空调系统采用 ES18型电动变频压缩机，即使发动机不工作，电动空调系统也能工作。 新知学习 三、电动空调系统 新知学习 1)组成部分 ①机舱部分 机舱部分主要零部件包括:电动变频压缩机、带储液器的冷凝器总成、环境温度传感器、空调压力传感器、空调 ECU等。 ②)控制部分 控制部分主要零部件包括:空调控制总成、空调放大器总成、阳光传感器、车内温度传感器、转向盘装饰盖开关总成、EC0 模式开关等。 三、电动空调系统 新知学习 三、电动空调系统 新知学习 ③制冷、制热及送风部分 制冷、制热及送风部分主要零部件包括:鼓风机分总成、暖风散热器分总成、膨胀阀、蒸发器总成、蒸发器温度传感器、PTC加热器(快速加热器总成)、空气混合风门伺服机构分总成、再循环风门伺服机构分总成、模式风门伺服机构分总成、空气净化滤清器。 随堂练习 题目 （1）绘制电机控制器系统组成框架图（含传感器、控制模块）。 （2）简述比亚迪 e5 电动空调制冷系统工作流程。 课堂练习 1.纯电动汽车驱动电机不包括以下哪种类型（ ） A. 直流电机 B. 异步电机 C. 同步电机 D. 蒸汽机 答案：D 解析：驱动电机类型包括直流、异步、同步电机，蒸汽机属传统动力装置，与电动汽车无关。 课堂练习 2.比亚迪秦装配的 6HDT35 变速器主要优点是（ ） A. 体积大 B. 效率低 C. 传动平稳 D. 成本高 答案：C 解析：6HDT35 变速器采用多档位设计，传动比范围宽，可提升动力匹配度，实现平稳高效传动。 课堂练习 3.驱动电机拆解后需进行哪项操作（ ） A. 直接丢弃 B. 按 6S 规范整理现场 C. 立即重装 D. 随意摆放 答案：B 解析：拆解后需遵循 6S 管理（整理、整顿、清扫等），培养规范操作习惯，确保现场安全有序。 课堂练习 4.被称为电动汽车 “大脑” 的是（ ） A. 整车控制器（VCU） B. 电机控制器（MCU） C. 电池管理系统（BMS） D. 传感器 答案：A 解析：VCU 负责协调各部件，接收传感器信号并优化动力分配，是系统的决策核心。 课堂练习 5.加速踏板位置传感器的主要作用是（ ） A. 检测制动信号 B. 传递加速 / 减速意图 C. 监测电机温度 D. 控制挡位切换 答案：B 解析：该传感器通过踏板行程变化生成电信号，将驾驶员的加减速意图传递给 VCU。 课堂练习 6.CAN 总线在控制系统中的功能是（ ） A. 传输电力 B. 数据通信 C. 存储数据 D. 转换电压 答案：B 解析：CAN 总线是车载网络的核心，用于实现 VCU、MCU、BMS 等模块间的实时数据交互。 课堂练习 7.电动空调压缩机的主要特点是（ ） A. 由发动机驱动 B. 采用变频控制 C. 效率低于传统压缩机 D. 无需电源 答案：B 解析：电动压缩机由动力蓄电池供电，通过变频器调节转速，相比传统机械驱动更节能高效。 课堂练习 8.比亚迪 e5 空调系统使用的制冷剂是（ ） A. R134a B. R410A C. R22 D. CO₂ 答案：B 解析：比亚迪 e5 采用 R410A 高压制冷剂，适配电动空调的高电压环境，制冷效率更高且环保。 课堂小结 感谢观看 $$