宝马i3电动汽车电机控制系统解析(一)

2024年1月25日发(作者：猛士汽车)

宝马i3电动汽车电机控制系统解析（一）

一、

整车性能概述

根据官方公布的数据显示电机功率可达125kw，扭矩可达250Nm。

基于360V的电压平台，在不同的转矩和转速下，对宝马i3的电机做了性能和效率测试，电机在500~9000rpm之间，输出扭矩达到125Nm时的效率可以到94%。随着速度的增加，电控效率从88%增加至99%，当电机转速高于5000rpm，输出扭矩大于50Nm时，电机和电控的综合效率可以达到90%以上。通过这些测试可以确认，0~4000rpm电机都可以输出250Nm；5000~11400rpm电机可以输出峰值功率125kw。

宝马i3的电机控制器采用两片英飞凌TC1797的32位双系统做为系统平台，以确保系统的高性能和可靠性，至于内部程序能否直接下载，那就得看系统是否加密了。如下图所示：

逆变器采用英飞凌650V/800A的FS800系列IGBT。针对它120KW的功率而言，逆变器搭载的电容仅仅为450V/475μF，也有可能是在电池端还有额外的电容并联。

整系统原理如下图：

（1）电机电子伺控系统（EME）

电机电子伺控系统（EME）是一个安装在铝壳内的功率电子装置。在该铝壳内具有下列组件：电机电子伺控系统（EME）控制单元、DC-DC变换器、变频器（逆变器和整流器）、充电电子装置。

整个铝壳被称为电机电子伺控系统。电机电子伺控系统在电动车内安装于电机上。带有其集成组件的整个铝壳在其他文件中也称为驱动单元。

维修时可以单独更换电机电子伺控系统和电机。为此，必须事先拆卸带电机和电机电子伺控系统组成单元的后桥。随后脱开电机和电机电子伺控系统。电机电子伺控系统的铝壳在保养时禁止打开。

针对混合动力汽车（PHEV），电机电子伺控系统与电机分开供货，因此在供货时根据电机进行校准。

EME模块管路连接接口分布如图4-69所示。

电机电子伺控系统的接口可以划分为下列几类：12V接口、高压接口、电位补偿导线接口、冷却液管接口。EME模块连接端子见图4-68。

电机电子伺控系统通过液体冷却，并集成在一个独立的低温冷却循环中。

根据当前的冷却需求控制电动冷却液泵。冷却液此时吸收最大约85℃的温度（回流）。

在总线端KI. 15接通时，电机电子伺控系统的功率电子电路生效。以这种方式，通过DC-DC变换器给高压车载网络（电动空调压缩机和电控辅助加热器）以及12V车载网络供电。如果由于此时形成的热量而识别出冷却需求，则打开冷却液泵。

在高压蓄电池充电期间，充电电子装置内的功率电子装置生效。由于在充电电子装置内转换的电功率大，此时也会形成热量，该热量必须排出，因此充电期间电机电子伺控系统内出现相应高温时也会打开电动冷却液泵。

EME控制单元通过多个插头连接与车辆连接在一起。

为了能够接触到电机电子伺控系统的接口，必须首先拆下一部分行李箱饰件，接

着将可以看见的盖罩也同样拆下，从而形成一个开口，以便进行保养。盖罩通过一个螺栓连接与车身固定在一起，另外通过一个密封剂条密封。

通过总线端30B和唤醒总线端Kl. 15给EME控制单元供电。EME控制单元连接在总线PT-CAN和PT-CAN2上。EME单元控制电路如图4-70所示。

EME控制模块安装位置与插头分布见图4-71。

A270 * 02B插头上的线脚布置见表4-14。

A270 * 05B插头上的线脚布置见表4-15。

A270 * 1B插头上的线脚布置见表4-16。

A270 * 20B插头上的线脚布置见表4-17。

A270 * 2B插头上的线脚布置见表4-18。

A270 * 3B插头上的线脚布置见表4-19。

A270 * 5B插头上的线脚布置见表4-20。

A270 * 6B插头上的线脚布置见表4-21。

与EME控制单元的通信失灵时，应进行标准检测（整体测试模块）。存在某个控制单元内部故障时，预计将出现电机电子伺控系统（EME）内的故障记录。

（2）增程设备电动机电子单元（REME）

增程设备电动机电子单元（REME）是一个功率电子装置。增程设备电动机电子单元布置在增程设备电机后。

增程设备电动机电子单元（REME）具有控制、调节和协调增程设备上电机的功能。通过REME确保高压车载网络内的正常充电。

组件主要包括增程设备电动机电子单元（REME）控制单元、DC-DC变换器和变频器。不允许对REME进行修理。禁止打开壳体。打开后，REME的安全认证就会失效。增程设备电机接口分布如图4-72、图4-73所示。

增程设备电动机电子单元（REME）主要具有下列功能。

①连接和调节增程设备电机。

②功率因环境温度而降低。

③连接高压蓄电池单元。

④分析高压触点监测装置（High Voltage Interlock Loop）.

⑤分析碰撞信息。

⑥冷却液管接口。

增程设备电动机电子单元通过液体冷却，并集成在一个独立的低温冷却循环中。在同一个冷却循环中集成有增程设备数字发动机电子单元和增程设备电机。

在REME控制单元中安装有一个温度传感器，用于测量环境温度。

REME控制单元通过2个插头连接（共121个线脚Pin）连接至车辆。

试运行时注意，首先插上大插头（81芯），然后才连接小插头（4芯）。拆卸按相反的顺序执行（小插头在大插头前）。

REME控制单元通过总线端30B和总线端Kl. 15 Wake-up（唤醒）供电。

REME控制单元连接在总线PT-CAN和PT-CAN2上。安装位置与端子分布如图4-74所示。

A274 * 02B插头上的线脚布置见表4-22。

A274 * 03B插头上的线脚布置见表4-23。

A274 * 1B插头上的线脚布置见表4-24。

A274 * 2B插头上的线脚布置见表4-25。

A274 * 3B插头上的线脚布置见表4-26。

与RDME控制单元的通信失灵时，应进行标准检测（整体测试模块）。存在某个控制单元内部故障时，预计将出现增程设备电动机电子单元（REME）中的故障记录。

二、 系统配件

控制器内部集成DC/DC、电动空调控制、电辅助加热、充电接口，外带增程控制可选方案。对于国内做正向或做逆向研究的厂家和教学机构来说，都有较大的参考价值和意义，有关控制器内部详细电路原理及内部软件的可逆性分析，请期待下一期分解。

有共同兴趣和需要相关拆件及欲合作者请关注：

土夫拆解

2018-01-06