电动汽车转速控制和转矩控制

1、什么是汽车转矩分配控制？

是种电动轮汽车轮毂电机转矩分配系统的转矩分配控制方法，属于电动轮汽车领域，其中电动轮汽车轮毂电机转矩分配系统包括以下几个部分：驾驶员意图模块、轮毂电机、稳定性控制器、转矩分配器、滑移率控制器、整车模块、路面信息模块和整车传感器模块。稳定性控制器包括微调模式和稳调模式；转矩分配器将整车的运动分为动力性模式、经济性模式和稳定性模式。本发明转矩分配控制方法将滑移率、附着系数、横摆角速度、质心侧偏角、轮毂电机转速等多个控制量联合控制汽车，保证汽车在低速和高速时的稳定性和动力性；汽车转矩进行分配，以提高汽车正常行驶中或出现打滑现象时的汽车的驱动能力、电机的利用效率和整车的稳定性。

2、变频器转矩控制与转速控制有哪些区别

1、要了解这四种模式，需要先分别了解开环和闭环、速度和转矩模式的区别
2、开环和闭环在变频器中是指是否有速度编码器反馈给变频器，如果没有，则为开环，此时变频器需选择无速度传感器矢量控制（简称：开环矢量），如果有则称为有速度传感器矢量控制（简称：闭环矢量）。
3、速度模式是指变频器以控制电机的转速为目的，此时电机的力矩必须为保持该速度而调整。所以控制系统中外环为速度环，内环为电流环。速度环的输出为电流环的给定（力矩给定），该电流环也称为转矩环。采用开环速度，则电机的转子速度是通过电压、电流及电机模型计算出来的，所以其速度精度、速度响应肯定比闭环要差和慢，所以开环速度控制只用在对低频速度和转矩响应不高的场合。闭环速度控制由于使用了编码器，速度、转子位置可以通过编码器直接测量，所以速度精度和响应远远超过开环，但增加了编码器带来了故障点和成本增加，所以有些对精度要求不高的场合不使用闭环速度控制，反之则必须使用闭环速度控制
4、转矩模式是指变频器是以控制电机的输出力矩为目的，速度大小和外部负载有关，与转矩无关。此时变频器一般无速度环，只有电流环，外部给定直接给电流环作为力矩设定。为防止超速，许多高档变频器都带速度外环限制超速，这是一种增强型的转矩模式，此时速度环只起一个限制最大速度的作用，电流环依然起主导作用。开环转矩在响应和精度方面比闭环要差，原因和速度模式是一样的。
4、开环速度、闭环速度应用最为广泛，闭环转矩模式一般用在张力控制居多，而开环转矩应用的比较少，目前也就是在个别传动如：双电机同轴、皮袋传输等有一些应用。

3、新能源电驱系统标准解读与拓展：转矩控制精度

导语：纯电动汽车动力总成中的转矩控制精度，是整车关注的关键指标之一，直接影响了整车的驾驶性、能耗优化、以及转矩突变时的响应时间。究竟什么是转矩精度？如何测试？转矩精度和系统哪些参数相关？又要如何在设计开发过程中将其限制在一个可接受的范围内？这些问题是我们关注的焦点。

关于转矩控制精度，分三部分解读：

1. 什么是转矩控制精度？

2. 转矩控制精度的测试方法

3. 转矩精度的估算

1. 什么是转矩控制精度

在《GB/T 18488.1-2015-电动汽车用电机及其控制器第1部分-技术条件》3.11中给出了转矩控制精度的定义：

解读：对于电动车电驱动系统，输出转矩范围大，精度需要分情况定义，标准中给出了偏差与百分比两种不同的定义方式，一般在低转矩段，采用转矩偏差定义，在高转矩段，采用百分比定义，如输出转矩0~100Nm，转矩控制精度±5Nm，大于100Nm，转矩控制精度±5%。

2. 转矩控制精度测试方法

《GB/T 18488.2-2015-电动汽车用电机及其控制器第2部分-实验方法》7.3.2 中已经具体地写明了转矩精度测试的方法：

解读： 标准中试验步骤已经写的很详细，BUT，从标出的重点中还可以看出，电机的运行温度与转速还未明确。而电控的标定过程，会在某特定温度与转速下进行，如定子70°C，转速3500rpm。在此条件下测试的转矩精度相对较高，然而若偏离了此温度或者转速，控制参数需根据电机温度模型自适应调整，温度模型的好坏对转矩精度还是有很大影响的，笔者认为测试中对转速与温度采样点也应有具体的规定。

3. 转矩精度估算

电动车电驱动中很难集成高精度的转矩传感器，所以大多电驱动生产厂商用电流电压及转速传感器以及电机设计的相关参数估算电机输出转矩，比如以下计算模型，分别是 转矩电流计算模型 和 转矩能量计算模型 ：

其中：

? f1,f2：计算函数

? T_estimate：估算转矩

? n：电机转速

? id,iq：d轴与q轴电流

? φd, φq：d轴与q轴磁链

? ud，uq：d轴与q轴电压

? T_friction：电机摩擦阻力

? T_iron：电机铁耗转矩损失

? Ploss_ac,dc：交流和直流母线损耗

我们知道了影响转矩计算的参数，我们再看下 电驱动系统的转矩控制图 ，看看哪部分对这些参数产生影响：

对照控制图，依据转矩估计的公式，我们可以分析出影响转矩精度计算的因素，大致可以分为三类：

i. 延迟：控制器计算延迟、直流电压获取延迟、调制延迟、电流传感器延迟

ii. 传感器精度：电流传感器、旋变

iii.电机参数，包括：

1）电机磁链偏差

2）电机磁链随温度变化的改变

3）定子电阻偏差

4）摩擦损耗偏差

5）铁耗的偏差

当然，考虑因素的越多越好，可以对每一点定量分析，如电流传感器精度±2%，旋变角度误差0.7°等，再依据蒙特卡洛法，可以对系统每个工作点的静态转矩精度做分析，这里不做详细展开，想详细了解的读者可以留言。

转矩控制精度的分析，可以对电驱动系统的性能提前预言，是初期设计以及系统改进阶段必要的步骤，这方面的测试标准也要随着控制技术的提高不断改进。

写在最后：关于”转矩精度估算“这一块，除了文中所示的电流和能量计算模型外，根据功能安全等级的不同，其计算模型和变量参数也有所侧重，这里仅示意说明，感兴趣朋友的可留言交流。

关于”转矩精度对整车性能的影响分析”这一块，涉及到控制策略和标定流程，了解有限，期待能得到同行专家的点拨。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

4、新能源汽车的电机龙之谷需要满足哪些条件？

1、电动汽车对于驱动电机的要求

目前电动汽车主要有三个性能指标：

(1)最大行驶里程(km)：电动汽车在电池充满电后的最大行驶里程；

(2)加速能力(s)：电动汽车从静止加速到一定的时速所需要的最小时间；

(3)最高时速(km/h)：电动汽车所能达到的最高时速。
在美国某机场运营的纯电动客车

大家都知道，电机分很多种。单工业电机就有很多。但是作为电动汽车的驱动电机，其诞生之初就有着独特的性能要求：

(1)适用汽车各种工况：频繁的启动/停车、加速/减速，这就要求电动汽车的驱动电机满足转矩控制的动态性能要高。

(2)为了减少整车的重量，通常取消多级变速器，这就要求在低速或爬坡时，电机可以提供较高的转矩，通常来说要能够承受4-5倍的过载；

(3)驱动电机调速性能要好：要求调速范围尽量大，同时在整个调速范围内还需要保持较高的运行效率；

(4)电机设计时尽量设计为高额定转速，同时尽量采用铝合金外壳，高速电机体积小，有利于减少电动汽车的重量；

(5)电动汽车应具有最优化的能量利用，具有制动能量回收功能，再生制动回收的能量一般要达到总能量的10%-20%；

(6)可靠性好：鉴于电动汽车所使用的电机工作环境更加复杂、恶劣，因此，可靠性必须要高。同时还要保证电机生产的成本不能过高。

2、几种常用的驱动电机

2.1直流电动机
直流电动机

在电动汽车发展的早期，大部分的电动汽车都采用直流电动机作为驱动电机，这类电机技术较为成熟，有着控制方式容易，调速优良的特点，曾经在调速电动机领域内有着最为广泛的应用。

但是由于直流电动机有着复杂的机械结构，例如：电刷和机械换向器等，导致它的瞬时过载能力和电机转速的进一步提高受到限制，而且在长时间工作的情况下，电机的机械结构会产生损耗，提高了维护成本。

此外，电动机运转时电刷冒出的火花使转子发热，浪费能量，散热困难，也会造成高频电磁干扰，影响整车性能。由于直流电动机有着以上缺点，目前的电动汽车已经基本将直流电机淘汰。

2.2交流异步电动机

交流异步电动机

交流异步电机是目前工业中应用十分广泛的一类电机，其特点是定、转子由硅钢片叠压而成，两端用铝盖封装，定、转子之间没有相互接触的机械部件，结构简单，运行可靠耐用，维修方便。交流异步电机与同功率的直流电动机相比效率更高，质量约轻了二分之一左右。

如果采用矢量控制的控制方式，可以获得与直流电机相媲美的可控性和更宽的调速范围。由于有着效率高、比功率较大、适合于高速运转等优势，交流异步机是目前大功率电动汽车上应用最广的电机。

5、转矩控制精度和转速精度有什么区别

无论是转矩还是转速，最终控制目标都是转速。
转矩控制控制的是磁通力矩。转矩保障了，转速有基本保障了。转矩精度高了，转速精度相应也就高了。这是从力矩的角度进行控制，实现转速目标。
按照目标控制来讲，转矩是转速控制的过渡量。
当然这是在正常的情况下，假如电机堵转了，转矩较大，转速为零。呵呵
现在有人提出了转速控制技术，直接跳过转矩控制，以转速为目标，而将有用功率作为控制量。
二者异曲同工，难有伯仲之分。

6、电动汽车转矩控制方法有哪些

你好 电动汽车的组成包括：电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
1. 电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
2. 驱动电动机
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代。
3. 电动机调速控制装置
电动汽车充电电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。 早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（入GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。从技术的发展来看，伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，将成为必然的趋势。 在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得孔子哈电路复杂、可靠性降低。当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收

7、电动汽车电动机扭矩怎么控制？

电动机的扭矩控制本质是两个要素的控制:第一是什么时间控制开关管导通

8、电动汽车电机转速与电动车速的关系？

电动汽车的电机转速就是车速成固定正比的。电机转的越快车速越高。

1、市面上大多数的电动汽车都是变频无刷电机+单速变速箱。例如特斯拉Tesla Model S、比亚迪E3、秦等。单速变速箱就决定了，电机转速越高，车速越快了。

2、因为电动机在任何转速下都能拥有很大的扭力，控制器从电池获取电能，产生不同的频率的电能给电机，不同的频率就是不同的转速。

在不同的频率下电流也是不一样的，低转速时电流大，也可能很迅猛起步。再通过检测电机的转速，调整不同的频率和电流，就可以加速了。也是因为电机低速扭力大的特性，所以电动汽车的0速加速很快。

3、燃油发动机在一定的转速下才能获得较大的扭力的，所以要使用多速的变速箱，不同的档位齿比不一样。所以燃油发动机的转速和车速不是固定的比例的。

4、当然电机搭配多速变速箱能提供更高的转矩和速度，增加续航，但是这样的变速箱基本上是概念的级别。

所以目前的电动汽车都是电机转速越高，车速越快。

(8)电动汽车转速控制和转矩控制扩展资料：

电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的，其作用是控制电动机的电压或电流，完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。

早期的电动汽车上，直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的，且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂，现已很少采用。

应用较广泛的是晶闸管斩波调速，通过均匀地改变电动机的端电压，控制电动机的电流，来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中，它也逐渐被其他电力晶体管（如GTO、MOSFET、BTR及IGBT等）斩波调速装置所取代。

伴随着新型驱动电机的应用，电动汽车的调速控制转变为直流逆变技术的应用，成为必然的趋势。

在驱动电动机的旋向变换控制中，直流电动机依靠接触器改变电枢或磁场的电流方向，实现电动机的旋向变换，这使得电路复杂、可靠性降低。

当采用交流异步电动机驱动时，电动机转向的改变只需变换磁场三相电流的相序即可，可使控制电路简化。此外，采用交流电动机及其变频调速控制技术，使电动汽车的制动能量回收控制更加方便，控制电路更加简单。