今天無意間看到一篇關於電動車電機如何選擇功率相匹配的控制器的文章，筆者曾從事電動車控制器軟體和硬體開發工作，在這裡結合一下以前的調試經驗和大家簡單分享一下。
一般和整車廠進行技術溝通時他們會給控制器的線束圖紙及功能要求圖紙。功能要求中羅列了控制器的相關功能及線束總成，技術要求一般如低電平/高電平防盜、巡航、過欠壓、平均電流等。如圖1所示。
圖1 電機控制器客戶輸入技術要求圖紙
比如圖1中要求控制器為60/72V兼容，雙電壓控制器。控制器限流值為40±1A、欠壓範圍分別為52.5±0.5V和63±0.5V。這幾個參數基本上決定了控制器最大輸出功率，簡單的可以認為控制的最大輸出功率為輸入電壓與限流值乘積。考慮到60V鉛酸電池電壓範圍一般為52~70V，72V鉛酸電池電壓範圍為63~80V，那麼控制器最大輸出功率分別為2.8KW,和3.2KW(這裡討論的是最大輸出功率)。
但是，廠家給我們寄來的電機樣品一般名牌上會標識60V 800W電機和72V 800W電機，而不是60V2.4KW電機和72V 2.88KW電機。看到這裡可能會讓大家感到疑惑，實際上電機標稱的功率是用戶在使用過程中電機工作在寬效率平台、長續航里程，高轉矩等最優組合的工作功率即額定功率。下面以72V 40A控制器匹配72V 800W電機來說明，如下圖所示。
圖2 60V/40A控制器配60V 800W電機
圖3 測功曲線數據表
圖2反映的是控制器在各種負載下，控制器輸出功率、效率、平均電流及轉速的關係。從圖中可以看出當負載達到821W左右時控制平均電流為13.48A，電機效率約為84.2%,輸出轉矩為21.2 N▪m。這種工況是控制器在保證續航里程及效率和轉矩情況下的最佳工作工況。
在了解上面的問題後，我們來說說在以後選擇控制器時該如何選擇一款合適的控制器。
（1）選擇和電機類型相匹配的控制器種類。比如直流有刷，直流無刷，方波還是正弦波，有霍爾，無霍爾等等。
（2）在選擇控制器之前先看看電機標註的電機功率是額定功率還是最大功率。如果標註的功率是額定功率則可以按照額定功率的2~3倍來選擇匹配的電機控制器。比如電機標稱額定功率為650W、電壓為48V，則選擇額定電壓48V，最大輸出功率為1.3KW~2KW電機控制器。如果電機標註的是最大工作功率，可以選擇比電機功率稍小的電機進行匹配。
（3）匹配電機參數。以無刷直流電機為例，對於方波控制器，有霍爾和無霍爾一般不需要匹配特殊參數。有霍爾正弦波控制器如果需要速度輸出，則需要電機極對數、轉速等參數。無霍爾正弦波進行程序匹配時需要解電機相電感、相電阻、極對數、電機最高轉速等參數。
在知道了如何選擇與電機匹配的控制器之後，我們再談談如果控制器功率偏小或偏大的話對電機有什麼影響？
先說控制器功率偏小的問題。比如60V電機最大輸出功率為2KW，而選擇60V的控制器最大輸出功率只有800W。
比如60V 800W的控制器最大平均電流為13.3A，軟體設置電機堵轉時相電流保護值為3倍的平均電流即相電流保護值為40A。60V 2KW電機工作最大平均電流為33.3，假設匹配的電機控制器相電流保護值同樣設置為平均電流的3倍即為100A。如果800W的控制與2KW的電機匹配使用時則控制器相當於小馬拉大車，控制器會因為功率管及散熱的問題導致控制器燒功率管損壞。如果控制器軟體不帶相電流限流保護，控制器損壞率會更高。
最後， 如果選擇的控制器功率偏大，電機輸出相電流在電機工作在大負載情況下會大於電機最大的承受能力。短時間輕負載使用一般不會對電機造成破壞，但是如果長時間大負載工作會導致電機嚴重發熱，損壞電機內部霍爾傳感器，甚至燒壞電機定子繞組。
如果有錯誤之處，望廣大讀者朋友批評指正。關於電機控制方面的問題，大家可以在評論區問我，謝謝關注！
