纯电动汽车驱动系统详解

北汽EV160 纯电动汽车的驱动系统是永磁无刷电机系统，主要由驱动电机系统和减速驱动桥总成（减速驱动桥总成是一个减速器与主减速器、差速器组合在一起的总成）组成。北汽EV160 纯电动汽车驱动电机与减速器总成（减速驱动桥）的位置如图2-20所示，A 为驱动电机，B 为减速驱动桥总成。

图2-20 驱动电机与减速驱动桥总成的位置

1.驱动电机系统

驱动电机是纯电动汽车的三大核心部件之一，是车辆行驶的主要执行机构。其特性决定了车辆的主要性能指标，直接影响车辆动力性、经济性和用户驾乘感受。

北汽EV160 纯电动汽车驱动电机系统由驱动电机（DM）、驱动电机控制器（MCU）构成，通过高低压线束、冷却管路，与整车其他系统作电气和散热连接，如图2-21所示。

整车控制器（VCU）根据驾驶人意图发出各种指令，电机控制器响应并反馈，实时调整驱动电机输出，以实现整车的怠速、前行、倒车、停车、能量回收以及驻坡等功能。电机控制器另一个重要功能是通信和保护，实时进行状态和故障检测，保护驱动电机系统和整车安全可靠运行。

（1）驱动电机。北汽EV160 纯电动汽车采用C33DB 型永磁同步电机，是动力系统的重要执行机构，是电能与机械能转化的部件，且自身的运行状态等信息可以被采集到驱动电机控制器中。其基本参数如表2-3所示，其结构如图2-22所示。

图2-21 北汽EV160 纯电动汽车驱动电机系统连接示意

表2-3 北汽EV160 纯电动汽车驱动电机基本参数

图2-22 北汽EV160 纯电动汽车C33DB 型永磁同步电机结构

北汽EV160 纯电动汽车C33DB 型永磁同步电机依靠内置传感器来提供电机的工作信息，这些传感器包括：旋转变压器（用以检测电机转子位置，控制器解码后可以获知电机转速）、温度传感器（用以检测电机的绕组温度，控制器可以保护电机避免过热），如图2-23所示。

图2-23 北汽EV160 纯电动汽车C33DB 型永磁同步电机外观及传感器(www.xing528.com)

（2）电机控制器。C33DB 驱动电机控制器采用三相两电平电压源型逆变器，是驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，以IGBT（绝缘栅双极型晶体管）模块为核心，辅以驱动集成电路、主控集成电路，图2-24 为C33DB 驱动电机控制器外观及IGBT 模块。对所有的输入信号进行处理，并将驱动电机控制系统运行状态的信息通过CAN2.0 网络发送给整车控制器。驱动电机控制器内含故障诊断电路。当诊断出异常时，它将会激活一个故障码，发送给整车控制器，同时也会存储该故障码和数据。

图2-24 C33DB 驱动电机控制器外观及IGBT 模块

C33DB 驱动电机控制器使用以下传感器来提供驱动电机系统的工作信息。

①电流传感器：用以检测电机工作的实际电流（包括母线电流、三相交流电流）。

②电压传感器：用以检测供给电机控制器工作的实际电压（包括动力电池电压、12V 蓄电池电压）。

③温度传感器：用以检测电机控制系统的工作温度（包括IGBT 模块温度、电机控制器板载温度）。

C33DB 驱动电机系统工作原理如图2-25所示：在驱动电机系统中，驱动电机的输出动作主要是靠控制单元给定的命令执行，即控制器输出命令。电机控制器根据给定的命令将输入的直流电逆变成电压、频率可调的三相交流电，供给配套的三相交流永磁同步电机使用。

图2-25 C33DB 驱动电机系统工作原理

2.减速驱动桥总成

C33DB 驱动电机系统搭载的减速驱动桥总成型号为EF126B02（见图2-26），由中国长安汽车集团股份有限公司重庆青山变速器分公司生产，其主要功能是将整车驱动电机的转速降低、转矩升高，以实现整车对驱动电机的转矩、转速需求。减速驱动桥的基本参数如表2-4所示。

图2-26 EF12B02 型减速器

表2-4 EF126B02 型减速驱动桥基本参数