Autossa voi olla:
- moottoriohjain ja erillinen ohjaismoduli (ECU) tai
- moottoriohjain, joka ohjaa moottoria polkimen ja hallintalaitteiden perusteella

Moottoriohjaimen olosuhde-, häiriö- ja turvavaatimuksia yms. yleisiä vaatimuksia on ohjauselektroniikan vaatimusten kanssa kohdassa Sähköautokonversion ohjauselektroniikan vaatimukset.

Katso moottoriohjaimista yleensä: Ohjain

Moottoriohjaimen yleisiä vaatimuksia

• Moottoriohjauksen periaatevalinta
  • Taajuusmuuttajaohjaus AC-moottorille
    • Tarvittaisiin vain halpa vaihtosuuntaajan sisältävä versio
    • Oltava ajoneuvon olosuhteisiin sopiva malli
    • Matalammalla jännitteellä käytettävissä FET-tekniikkaa (teollisuudessa verkkojännitteellä usein IGBT-tekniikkaa).
  • PWM-ohjaus DC-moottorille (pulssisuhdeohjaus)
    • puolisillalla (kaksi kytkevää tehokomponenttia) kiihdytys ja lievä jarrutus yhteen suuntaan (2 kvadranttia)
    • H-sillalla (kaksi kytkevää tehokomponenttia) tehokas kiihdytys ja jarrutus yhteen suuntaan (4 kvadranttia)

• Tehokkaan 3-vaihelaturin yhdistäminen moottoriohjaimeen. Optio.

• Käyttöjännitteet
  • Kontrollijännite
    • 12V DC (huom! vaihtelu noin 8..14V)
    • Moottoriohjaimen olisi hyvä toimia myös 24V-järjestelmissä (mahdollinen käyttö raskaammissa ajoneuvoissa)
  • Ajojännite (noin 200-600V DC, laaja vaihtelu)

• Kestoikä (MTBF): kriittisintä tärinä, lämpötilavaihtelut ja elkojen kesto kuumassa Omistaja

• Mekaaninen rakenne
  • Kiinnitys
    • Vaimentimet. Suositeltava.
    • Kiinnityskohtia eri puolilla moduulia
  • Muoto: Pitkänomainen suorakulmainen
  • Liitynnät: pintaa pitkin, 90-asteen mallit
  • Asennusasento: Useampia oltava mahdollinen
  • Koko: Asennettavissa konetilaan, maksimipituus noin 500mm.

• EMC-suojaus erityisen tärkeää, koska käsitellään isoja tehoja korkealla taajuudella

Moottoriohjaimen toimintoja (ajoaikaisia tarpeita)

• Käynnistysviive: kylmäkäynnistys maksimissaan noin 30s. Kuljettaja
• Moottorin ohjaustapa Tuotekehitys
  • Moottori ajettavissa säädettävästi.
    • Momentin tai nopeuden mukaan.
    • Momentin ja nopeuden välinen ohjaustapa. Optio.
    • Säätöalue - mateleminenkin oltava hallittavissa (esim. parkkeeraustilanteet) ??
  • Moottori ajettavissa myös taaksepäin. (Vaihtoehtona mekaaninen peruutusvaihde.) Optio.
• Regen-ominaisuus. Suositeltava. Kuljettaja (energiansäästö)
  • Kytkettävissä pois tulosignaalilla. Mikäli jatkuva alamäen ajaminen jatkuu täysillä akuilla, regen voidaan kytkeä pois.
  • Voimakkuuden säätö. Optio.
• Liikkeelle lähtöä avustavat säätötoiminnot - esim. luistonesto. Optio. Kuljettaja
• Nopeudenmittaustieto - tarpeen toimintaehtojen rakentamiseen suhteessa liiketilaan sekä erilaisiin tietojen tallennuksiin. Tieto voidaan ottaa mahdollisesti toisinaan auton antureiltakin. Erittäin suositeltava optio.

Moottoriohjaimen suoritusarvot

• Ohjausteho - piikkiteho ja jatkuva teho Kuljettaja
  • Jatkuva teho voi olla rajoitettu selvästi alemmas kuin piikkiteho, kunhan pitkäaikaiselta rajulta kuormitukselta on suojaus.
• Ajovirtapiirin jännite
  • Riippuu tasapainosta, joka valitaan virtojen ja jännitteiden välillä - liittyy akuston ja moottorin valintaan.
  • Jännite vaihtelee LiFePO4-akuilla lähes 2-kertaisesti.
• Moottorin jännite. Moottorin mukaan.
• Kokonaisuuden mekaaninen suorituskyky - liittyy kiinteästi moottorin ominaisuuksiin Kuljettaja
  • Kierrosluku (liittyy välityssuhteeseen, huippunopeuteen ja vääntömomenttiin)
  • Vääntömomentti (liittyy välityssuhteeseen ja mäennousukykyyn)
  • Teho (liittyy kiihtyvyyteen suuremmilla nopeuksilla)

Moottoriohjaimen huolto-, diagnostiikka- ja turvaominaisuudet

• Huolto-/diagnostiikkaportti (USB, RS-232, RS-485, CAN,…) Huolto, tuotekehitys
  • PC-liityntä voidaan toteuttaa vaihtoehtoisesti joskus myös eECUn kautta
• Diagnostiikkalähtöjä vioista ja ylikuormituksesta Kuljettaja, huolto, tuotekehitys

• Turvaominaisuudet?! (jos ei ole ulkoista ECUa)
  • Varma ohjaus pois päältää vikatilassakin. (Kun autosta on "virta pois päältä", moottori ei missään tilanteessa saa lähteä aktivoitua)
  • Potentiometritulo varmistettu (kaksi liukua).
  • Yksittäinen vika tai ulkoinen olosuhde (esim. kosteus) ei saa aiheuttaa pyörintänopeuden merkittävää nousemista
  • Kondensaattorien purkaminen muutamassa minuutissa.
• Moottorin suojaaminen Omistaja, tuotekehitys
  • Virtojen valvonta
  • Lämpötilojen valvonta
    • Tehon rajoitus lämpötilan noustessa
  • Moottoria voi olla tarve suojella rajussa alamäessä ylikierroksille menemisestä. Liittyy myös regen-toimintoon.
• Tilastointitietojen laskenta Tuotekehitys
  • Energian kulutus
  • Tehon tarpeen ajallisen vaihtelun tilastot

Moottoriohjaimen asetukset

• Virta- ja tehorajoitukset Kuljettaja, asennus, tuotekehitys
• Ohjaustavan asetus Asennus, tuotekehitys
  • Ohjaava liityntä
  • Polkimen vaikutustapa
  • Peruutuksen asetukset erikseen (yleensä rajaaminen hitaaksi)
• Regenominaisuuksien asetukset Asennus, tuotekehitys

Moottoriohjaimen liitynnät

• 12V käyttöjännite / kontrolli (optiona 24V)
  • Katso myös yleiset käyttöjännitevaatimukset kohdassa Sähköautokonversion ohjauselektroniikan vaatimukset
• Ajojännite: noin 200-500V
• Moottorin liityntä
• Verkkovirtaliityntä, jos samalla laturi. Optio

Moottoriohjaimen ohjausliityntä

• Vaihtoehto 1: Poljinohjaus (potentiometri)
  • Oltava turvallisuuden takia kaksiliukuinen. Pakollinen.
• Vaihtoehto 2: Ohjausväylä (lähinnä CAN)
  • Turvallisuuden takia valvottava liikennettä säännöllisesti. Pakollinen.

Moottoriohjaimen konfigurointi ja tilat

Konfigurointi ja tilojen valinta. Optio.

• Vaihtoehto 1: Digitaalitulot
  • Regen päälle/pois
  • Ohjausmoodit
• Vaihtoehto 2: Asettelu väylän kautta (lähinnä CAN)
  • Regen
  • Ohjaustavat, säädön raja-arvot ja muut parametrit

Moottoriohjaimen virheilmoitukset

Ajonaikaiset diagnostiikkaliitynnät. Optio.

• Vaihtoehto 1: Digitaalilähdöt
  • Sähköinen vika
  • Ylilämpö
• Vaihtoehto 2: Diagnostiikkaväylä (lähinnä CAN)

Moottoriohjaimen huolto-/diagnostiikkaliityntä

Huolto-PC:tä varten, asetukset ja vikadiagnostiikka: esim. USB Huolto, tuotekehitys

Moottoriohjaimen termiset vaatimukset

• Hyötysuhde: tyypillisesti noin 95% Kuljettaja, omistaja (energiankulutus)
• Käyttölämpötila ja jäähdytystarve
• Jäähdytys
  • Hukkateho kertaluokassa 3-10kW
  • Vaihtoehto 1) Ilmajäähdytys
  • Vaihtoehto 2) Vesijäähdytys
  • Vaihtoehto 3) Ilmalämpöpumpun kylmäaineen paineen kestävä (noin 50 bar) kestävä jäähdytys (idea)
  • Mahdollinen ilmajäähdytys ei saa vetää likaa elektroniikkaan
• Ylikuumeneminen saa johtaa vain ohjaustehon rajoittumiseen - ei toiminnan katkeamiseen yllättäen Kuljettaja