科创中国

该项目来源于广西壮族自治区科学技术厅下达的“关于下达千亿元产业重大科技攻关工程项目的通知（桂科字[2011]14号文件）”，由柳州科尔数字化制造技术有限公司承担技术创新项目“电动汽车电机控制器的开发”。该项目实施期限为自2010年01月至2012年12月。该项目开发成果主要是用于电动汽车电机的控制。该项目控制器整合电机矢量控制和多功能整车控制，适用电源为36～144V；电机矢量控制设计为基速以下恒转矩，基速以上恒功率，根据电池电压的变化自动调整峰值功率和恒转矩控制、恒功率控制的切换点；轻载时可进行效率优化，控制器最高效率可达94%；还有电动和再生制动（发电）控制，电机正反转软件控制；整车控制使用元件失效控制策略和整车控制策略，具有控制板欠压保护，主回路过压保护，过流保护，过载保护，电子热敏继电器保护，电池电压过低保护等保护功能，通过通讯协议可与上位机交换数据，随时读取和修改整车电控系统参数，方便调整整车参数，铝合金强制风冷散热器，叠式母线排设计，结构紧凑合理，功率密度高，电磁兼容性好。项目由7个功能模块组成：应用程序控制；处理器部分；I/O端口及通讯部分；电参数检测部分；保护功能部分；功率逆变及馈电部分；驱动部分。产品采用32位DSP控制内核，控制精度高，运算速度快，通过I/O及通讯接收、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件发送控制指令，使车辆按驾驶期望行驶；I/O端口冗余设计，使用光耦进行开光量隔离，硬件，软件滤波，滤除开关量的干扰。通讯方式包括CAN总线和RS232双通讯方式，与整车部件进行通讯；驱动部分所使用的光电耦合器在整个寿命期内，驱动电路应该允许光电耦合器电流传输比在降低15%的情况下仍能正常工作，使用高速、共模抑制比高的光电耦合器。在整车运行过程中，防止因馈电或者其它原因导致电池电压瞬间增高而损坏控制器，通过对蓄电池电压测量数据的处理，有电池过压/欠压保护功能；通过电参数检测部分反馈，具有过流、超速、过载、违规操作保护等各种保护功能。叠式母线排设计使得寄生电感小，由于正、负铜排是紧贴、平行走线，正负极产生的电感被抵消。产品主要性能、功能如下：***直流电机控制器：a.系统采用MOSFET功率器件，实现高性能、低成本的解决方案；b.系统控制芯片选用国外著名公司电机专用的DSP，实现对电机的精确控制；c.使用系统配制的上位机软件，可以近百个系统参数进行在线调整，实现用户个性化要求；d.系统具备4个不同的操作模式，用户可根据不同的动力需要实时切换；e.系统具备制动能量回馈功能；f.系统对蓄电池放电过程及回馈充电过程进行全面控制，实现对蓄电池的最大保护，延长蓄电池的保用寿命；g.系统具备坡道防后溜功能，方便坡道上的操作；h.系统具备多种保护及故障诊断功能，具备及强的可控性和安全性；***采用无缝连接方式，大幅度降低了系统的热阻，提高了系统的过载能力；j.系统已通过了CE认证。6kW/10kW交流电机控制器：a.系统采用智能化IPM功率模块，整体式铝合金强制风冷散热器，叠式母线排，结构紧凑合理，功率密度高，电磁兼容性好；b.系统高度集成了电机驱动和整车控制两大功能；c.系统控制芯片选用国外著名公司电机专用的DSP，实现了对电机的精确控制；d.系统控制算法采用矢量控制，满足了电动车动力系统大扭矩与宽调速范围的要求；e.系统采用效率优化策略设计，有效提高整车续驶里程；f.系统对蓄电池放电过程及回馈充电过程进行全面控制，实现对蓄电池的最大保护，延长蓄电池的使用寿命；g.系统具备多种保护及故障诊断功能，具备及强的可控性和安全性；h.系统配置完备的上位机软件系统，可实现对系统参数的在线监控及修改；i.系统采用自适应控制策略，满足不同用户多种个性化要求。项目的实施主要完成：开发6kW交流电机控制器产品；开发10kW交流电机控制器产品；开发***直流电机控制器产品。该项目的实施，开发成果已经配套柳州五菱的ED150苍栅小货车、ENV五菱之光电动汽车、C1电动汽车，产品通过了CE认证，并随整车成功出口美国市场。产品的开发是比较成功的，但是受到电动汽车成本及配套设施的影响，尚未形成大规模的产业化程度。总体来讲，该项目的实施对技术的积累、市场的探索、技术人员的培养、技术平台的建立具有非常显著的效果。推进节能减排、发展低碳经济、积极推进新能源汽车产业发展诸方面意义深远。