一、電機控制器的作用及組成

電機控制器（MCU）是純電動汽車驅動電機控制系統的重要組成部件，它主要起到調節電機運行狀态，使其滿足整車不同運行要求的目的。具體來說就是 MCU 從整車控制器獲得整車需求（擋位、加速、制動等指令），從動力電池獲得電能，經自身逆變器調制，獲得驅動電機所需電能，從而使電機的轉速和轉矩滿足整車的要求（啟動、加速、制動、減速、爬坡、能量回收等）。

電機控制器是驅動電機系統的控制中心，英文縮寫為MCU，主要由控制模塊、驅動模塊、功率模塊、傳感器及散熱風扇等組成。

二、逆變的基本原理

1.逆變

車輛工作過程中，動力電池輸出直流電，并輸入給電機控制器，電機控制器将直流電變成交流電，然後輸出給電機進而傳遞給車輛驅動裝置，在此過程中，将直流電變成交流電的過程，稱為逆變。

2.典型逆變電路

如圖下所示，以單相橋式逆變電路為例，S1~S4是橋式電路的 4 個臂，通過改變開關S1~S4的閉合狀态，即可改變負載的電壓電流方向。

按照一定頻率的開啟和關閉開關，可以實現負載電壓U0由正至負，即電流由直流變為交流。其中，可以使用 IGBT（絕緣栅雙極型晶體管）實現開關的開啟和關閉功能，使用 PWM（脈沖寬度調制）實現開關頻率控制。

3.電機控制器工作原理

在驅動電機系統中，電機控制器對所有的輸入信号進行處理，根據位置傳感器檢測到轉子位置信号，經處理後得到電機實際轉速信号；根據擋位、加速、制動踏闆等信号，處理後得到電機的需求轉速；并通過矢量控制，得到 PWM 發生器的輸入信号，通過驅動電路産生控制逆變器功率元件（IGBT）導通和斷開的控制信号，輸入給逆變器，從而控制車輛的啟動運行、行駛速度、刹車等行駛狀态；同時，MCU将系統運行狀态通過CAN網絡進行信息共享發送，從而實現車輛行駛狀态的反饋。

驅動電機控制器對驅動電機的控制分為驅動控制、速度控制、方向控制和制動控制。

（1）驅動控制：MCU 内部的逆變器将動力電池提供的兩相直流電逆變為電壓、頻率可調的三相交流電，供給驅動電機并驅動汽車運行。

（2）速度控制：采用PWM控制改變逆變器輸出的三相交流電的電壓和頻率就可以改變電機的轉速轉矩，從而對汽車進行調速。

（3）方向控制：通過改變逆變器中IGBT的導通順序就可以改變輸出三相交流電的相序，實現電機反轉，從而改變汽車的運行方向。

（4）制動控制：驅動電機作為發電機運行将動能變為電能産生三相交流電，經逆變器變為直流電反饋回動力電池，進行再生制動。

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