一、驱动电机系统

驱动电机的作用就是将电能转换为机械能，并按驾驶者的操作意图，通过电机控制器（MCU）实现电机的正转、反转，以及转速调节。从图1中可见，动力电池通过高压线束将直流电接到电机控制器，由其将直流电转为交流电，并通过三相动力线为电机供能；同时，电机控制器接入整车CAN总线，接受整车控制器（VCU）的指令，从而实现对电机的控制。

图1：驱动电机系统原理图

图2是新能源车驱动电机的剖面图，由于驱动电机工作时线圈会发热，但温度过高会破坏绝缘材料的绝缘，故除了常见的定子、转子外，还有冷却水道用于散热。以S2Y（白金刚）为例，当驱动电机温度达到110℃以上时会限功率运行，当温度达到120℃以上时，车辆会切断电源，造成车辆抛锚。

另外，由于电机控制器也是一个发热大户，而且电机控制器内部以电子元器件为主，其耐温上限只有70多℃，故一般情况下，散热系统中的冷却水是先给电机控制器降温，再给驱动电机降温。

图2：驱动电机解剖图

图3：驱动电机外部管线

图4：散热系统

二、电机控制器（MCU）

电机控制器是驱动电机系统的控制中心，又称智能功率模块，通常简称为MCU。

电机控制器的主要功能是接收档位开关、油门位置、制动等信号，经过判断和逻辑运算之后控制电机的旋转速度、旋转方向以及再生能量回收。此外，电机控制器还要对电流传感器、电压传感器、温度传感器等输入信号进行处理，并将驱动电机系统的运行状态通过CAN总线发送给整车控制器。

图5：电机控制器

图6：电机控制器结构简图

三、永磁同步电机

公交新能源车常用的电机是永磁同步电机，下面简单介绍其工作原理。图7、图8分别是永磁同步电机机的定子与转子。永磁同步电机转子主要由永磁体、转子铁心和转轴等构成，其中，永磁体主要采用铁氧体永磁和钕铁硼永磁材料：转子铁心可根据磁极结构的不同，选用实心钢或采用钢板、硅钢片叠压而成。

图9是永磁同步电机转子磁极示意图，标出了定子的磁极与磁场分布。当定子、转子的磁场旋转方向相同，且定子磁场转速领先于转子时，电机处于加速状态，当定子磁场转速落后于转子时，电机处于发电状态；当定子、转子的磁场旋转方向相反时，电机处于减速状态。

图7：永磁同步电机机座与定子

图8：永磁同步电机转子

图9：永磁同步电机转子磁极示意图