電動汽車典型設計方案

Ⅰ 誰能提供關於電動汽車驅動系統的設計方案包括控制部分及功率部分的。

網上看到一篇文章，主控晶元用tms320lf2407a dsp晶元，IGBT模塊用infineon公司的bsm300gb600dlc，IGBT驅動電路用落木源公司的TX-KA101，是05、06年的文章，應用應該比較成熟了，轉貼給你供參考。
貼不上圖，具體內容你再網上再搜搜。

《基於F2407aDSP的全數字混合動力電動汽車驅動系統的設計》

關鍵字：混合動力電動汽車、驅動、F2407A、bsm300gb600dlc、TX-KA101、bldcm

1 引言
隨著城市環境污染問題的日益嚴重，汽車尾氣的控制越來越受到人們的重視，很多國家都開展了電動汽車的研究。但是電動汽車存在續駛里程短、動力性能差等弱點，加之成本太高，目前還無法大批量投入市場。為了兼顧傳統燃油汽車和電動汽車的優點，國內外都開始進行混合動力汽車的研究。混合動力電動汽車是目前解決低排放、大幅度地降低污染最有效最現實的一種環保交通工具，它不僅具有續駛里程長的優點，還能發揮出更好的動力性能。混合動力電動汽車同時擁有電機驅動和內燃機驅動，對電機驅動系統不僅要求具有較高的重量比功率，而且既能作電動機運行，還能作發電機運行。
本文所介紹的混合動力系統採用tms320lf2407a dsp晶元構成主控制器，同時選用infineon公司的bsm300gb600dlc igbt模塊作為功率器件，選用北京落木源公司的TX-KA101作為IGBT驅動晶元。實現了基於無刷直流電機(brushless dc motor, bldcm)的控制系統。實驗結果表明，該系統設計合理，性能可靠。

2 bldcm的控制原理
bldcm轉子採用永磁體激磁，功率密度高，控制簡單，調速性能好，既具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等特點，又具備直流電機的運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多優點，故廣泛應用於車輛驅動，家用電器等方面。
如圖1所示，通常的無刷直流電機具有120°的反電動勢波形，在每相反電動勢的最大處通入電流，就能產生恆定的電磁轉矩，其轉矩表達式如下式。

圖1 三相反電勢和電流波形

(1)

其中td是電機的電磁轉矩，ea、eb、ec分別是每相的反電動勢，ia、ib、ic分別是每相的電流值，ω是電機的角速度。因此，當電機反電動勢純梯形分布時，其力矩與電流的大小成正比。但是，通常情況下電機的反電動勢不是純梯形分布，另外，由於電機繞組電感的存在使得電流在換相時存在脈動，從而造成較大的轉矩脈動。已有大量的文獻對bldcm的換相轉矩脈動抑制進行了討論。bldcm調速中另一個必須知道的是電機轉子軸位置，一般通過檢測電機的霍爾信號來獲得，並以此進行電機的換相控制。

3 主電路以及控制策略

圖2 驅動系統主電路
圖2是整個系統的主電路圖，本系統中，bldcm的驅動採用了buck＋full_bridge的電路結構。與常規三相橋的驅動方式不同，通過控制buck電路的輸出電流，即電感l1上的電流來使bldcm獲得近乎直流的電流，以此來獲得盡可能好的力矩控制效果。圖3(a)、(b)、(c)分別是電感l1，電容c0以及電機母線端電流波形。
下面來分析該電路的工作原理。
(1) 正向電動模式
此時t1工作於開關狀態，t2不導通，d2作為buck電路的二極體。通過控制電感l1上的電流和電容c0上的電壓可以實現電路的恆流、恆壓控制。此時，後端的full_bridge電路根據電機的三相霍爾信號進行換相控制，其開關工作在低頻條件下。通過對電感l1電流的控制可以減少電機啟動時的沖擊電流，減少啟動轉矩的脈動。

圖3 恆流控制下各元件電流波形
(2) 反向充電模式
當整個系統的內燃機開始工作後，後端bldcm處於發電狀態。此時t2工作於開關狀態，t1不導通，d1作為boost電路的二極體工作。通過控制boost電路的輸出電壓和電感l1上的電流可以使電路工作於恆壓、恆流等模式，從而實現對蓄電池的恆壓限流、恆流和浮充三段式充電方式。此時後端的三相橋電路工作於不控整流狀態下。
(3) 制動模式
當車輛需要停止或剎車時，通過反向對蓄電池充電來進行制動，其工作方式與反向充電模式類似。此時電機內相反電動勢與相電流反相位，其電磁轉矩起制動作用，從而可以使電機很快的停下來。

4 系統軟硬體設計
4.1 軟體設計
f2407a控製程序由3個部分組成:主程序的初始化、pwm定時中斷程序和dsp與周邊資源的數據交換程序。
(1) 主程序
主程序先完成系統的初始化、i/o口控制信號管理、dsp內各個控制模塊寄存器的設置等，然後進入循環程序，並在這里完成系統參數的保存。
(2) pwm定時中斷程序
pwm定時中斷程序是整個控製程序的核心內容，在這里實現電流環、速度環采樣控制以及bldcm的換相控制、pwm信號生成、電感連續、斷續控制，工作模式的選擇，軟體過流、過壓的保護，以及與上位控制器的通訊等。中斷控製程序周期為50μs，即igbt開關頻率為20khz。其中每個開關周期完成電流環的采樣和開關信號的輸出，每20個開關周期完成一次速度環控制。pwm控制信號採用規則采樣pwm調制方法生成。
(3) 數據交換程序
數據交換程序主要包括與上位機的通訊程序、eeprom中參數的存儲。其中通訊可以採用rs-232或can匯流排介面，根據特定的通訊協議接受上位機的指令，並根據要求傳送參數。eeprom的數據交換通過dsp的spi口完成。
4.2 硬體設計
(1) dsp以及周邊資源
整個系統的控制電路由f2407a+gal組成。其中gal主要用於系統io空間的選通信號以及開關驅動信號的輸出控制等。f2407a作為控制核心，接受上位機信息後判斷系統的工作模式，並轉換成igbt的開關信號輸出，該信號經隔離電路後直接驅動igbt模塊給電機供電。另外eeprom用於參數的保存和用戶信息的存儲。
(2) 功率電路
系統的功率器件選用了infineon公司bsm300 gb600dlc igbt模塊，其內部集成2個igbt開關管，耐壓600v，耐流300a。驅動選用北京落木源公司的TX-KA101 igbt驅動晶元，內含三段式的過流保護電路。系統的輔助電源採用反激式開關電源，主要供電包括系統所有開關管的驅動電源，f2407a和gal以及其他控制晶元的電源和采樣lem以及三相霍爾的工作電源。
(3) 采樣電路
本系統需要采樣電感l1上的電流，另外需要對蓄電池電壓和電機端輸入電壓進行采樣，從而完成電路的恆流、恆壓等控制功能。采樣電路採用霍爾感測器並經模擬電路處理在0~3.3v的電壓范圍內，再送入f2407a的ad采樣口。
(4) 轉子位置檢測電路
電機位置反饋採用雙極性鎖存型霍爾元件，在電機的每相繞組處都安放一個元件。霍爾信號根據電機轉子磁極的極性來產生方波信號。霍爾元件安放的位置通常有60°和120°之分。f2407a通過判斷方波信號跳變的極性來獲取換相信息，同時記錄方波脈沖的個數來計算電機的轉速，從而實現電機速度的閉環控制。
(5) 保護電路
系統的保護分為軟硬體保護，由於硬體保護速度較快，通常用於驅動信號的直接封鎖。從保護等級來分，可以分系統級保護和驅動級保護，其中，驅動級保護是通過igbt驅動晶元TX-KA101特有的保護功能來實現的。系統級保護包括控制器的過流、過壓、欠壓，過溫以及霍爾元件故障等保護。

5 實驗結果
實驗中採用了寧波欣達集團樂邦電機廠的bldcm，其額定功率為50kw，最大功率100kw，額定轉矩212n·m，額定轉速2300r/min，額定電流214a。額定電壓336v，通過蓄電池組供電。整個驅動系統採用f2407a dsp晶元控制，其開關頻率為20khz,電感l1=75μh，電容c0=100μf。功率模塊選用infineon公司的bsm300gb600dlc低損耗igbt模塊，其內部是一個半橋電路，具有低引線電感的封裝結構。系統散熱採用水冷。圖4是正向電動時電感l1上的電流，此時電流連續，圖5是電流連續時二極體d2兩端的電壓波形，可以看出幾乎沒有尖峰電壓。圖6是電感電流不連續時的波形，圖7是電流斷續時二極體d2兩端電壓波形。圖8是電機輕載時的相電流波形，其電流較為平穩。圖9，圖10分別是igbt在導通和關斷時的電壓波形，其開關時間都在100ns左右，且關斷時沒有尖峰電壓。

圖4 正向放電電流連續波形

圖5 電流連續時二極體電壓結論

圖6 正向放電電流斷續波形

圖7 電流斷續時二極體電壓

圖8 電機相電流波形

圖9 igbt導通時的電壓波形

圖10 igbt關斷時的電壓波形

6 結束語
本系統控制上採用dsp的數字結構，電路設計簡單，緊湊，滿足了大功率bldcm的實時控制要求。同時全數字化的控制，使系統在控制精度、功能和抗干擾能力上都有了很大程度的提高。整個系統不僅具有正向電動的功能，同時具有反向充電和制動功能。實驗結果表明該系統設計合理，適應混合動力電動汽車的應用要求。

Ⅱ 設計電動汽車時，主要有哪些設計階段

首先要確定充電的類型是混動、增程、插電、換電、無線充電（國外較多）還是燃料電池的，才能確定原理的方向，才能安排主要部件。電池的測試要經歷很久，單位體積重量的蓄能能力（國內電池普遍太重），充放電耐久性、溫度及氣候適應性以及防火防爆防腐蝕性，還有難度較大的電量下降的抗衰性（不能像玩具車一樣越跑越慢吧，雖然不可能像內燃機一樣功率那麼穩定）等。控制器是又有硬體又有編程，需要在一輪又一輪測試中修改、優化（電動車扭矩大得很，控制器要考慮的往往是如何讓動力弱一點，以便於操控和續航）。電機相對容易，但不同電機的效率、經濟性、發熱也差的不少。接下來是元件的組成和布局，如果外殼直接借用現有的燃油車型，節省設計費用和工時，但由於主要組件不同，將電機、控制器、電池等硬塞進發動機艙並不容易，加上充電電池太大，所以今天量產的電動轎車地盤都貼了一塊巨大的電池，所以為了避免地盤太矮，整車測試中還要調節懸掛系統，使車身高起來。然後是整車的性能和可靠性測試續航、極速、爬坡、防水、碰撞實驗等。

Ⅲ 電動汽車結構設計包括哪幾方面的設計

電池系統的設計的三方面建議，歡迎大家補充：
1）電系統設計
電系統主要涉及到電池管理系統和高壓器件，包括繼電器、熔斷器、電池管理晶元、採集板、採集線束和高壓線束的設計。電系統設計涉及到整車和人身安全，應充分的保證安全可靠性。在實際工作中應考慮到線束的絕緣防護，線束走向，採集線束的保護，避免應線束磨損破損問題造成的短路，打火等不安全事故的發生。

2）熱系統設計（需要藉助ansys /fluent軟體或其他CFD軟體）
（1）溫度特性
需要了解電池最佳溫度工作的范圍，在設計過程中需要考慮溫度場的均勻分布，因為溫度的分布會直接影響到電池的壽命、容量以及一致性特性。例如，磷酸鐵鋰電池在-20℃條件下放電時，容量會降低至常溫下的80%，而且多次低溫放電後，壽命會急劇降低。
（2）布置方式
一般為了保證電池的熱性能，布置方式尤為重要，為了裝配方便，常採用模塊化的設計，且電池模塊之間的溫差ΔT≤3~5℃為宜。
（3）冷卻系統
當前的電池系統散熱主要採用自然風或空調風，為保證電池散熱的均勻性，也可以採用液冷方式，而且液冷方式也是未來發展的趨勢，同時需要在電池箱體的設計上保證電池箱體的絕熱特性，不能吸收外部熱量，防止電池「被加熱」。
3）結構和機械強度設計
因涉及到人員安全的問題，電池箱體的機械強度需要考慮。同時電池單體的針刺、擠壓和沖擊特性需要通過實驗驗證，鑒於***事故的發生，小概率事件如高強度碰撞無法避免，但是需要加強電池系統的抗碰撞能力。電池模塊作為電池系統的基本單元，在設計中應考慮到絕緣保護，連接線束的可靠性等。
同時電池系統的關鍵部位需要進行CAE強度和變形分析。

Ⅳ 氫燃料電池電動汽車典型的實例

額，這個據說現在就日本和特斯拉在研究呢，典型案例還真不好找。

Ⅳ 汽車電動後視鏡控制模塊需要滿足什麼技術標准

典型車身控制模塊(BCM)設計重要的一步是確定電源要求，以及選擇合適的電源方案。一般而言，BCM要求的輸入電壓在-0.5 V至32 V之間，輸出電壓為5 V或3.3 V，可以採用安森美半導體的NCV7703來驅動其中的轉向電機。這器件提供3個半橋輸出，輸出電流為0.6 A，最高達1 A，並具備自診斷功能，提供低靜態電流、SPI通信及低壓/過壓/過溫保護等特性

Ⅵ 共享電動車方案如何設計

作者：奧芯軟體方案
鏈接：https://www.hu.com/question/68241531/answer/421787024
來源：知乎
著作權歸作者所有。商業轉載請聯系作者獲得授權，非商業轉載請註明出處。

對於市場上出現的共享汽車,我們看到更多的是電動汽車，至於電動汽車為什麼比傳統的燃油車更適合共享，發展新能源汽車首先是國家戰略，另外一方面是相對於傳統的燃油車，新能源汽車比較環保和節約成本，比燃油車節約40%-60%的使用成本，電動汽車能夠滿足的出行距離大概在30-60公里之間。共享電動汽車基本功能：精準定位，形成軌跡，隨時查找車輛位置用車，手機APP操作，掃描隨借隨還，GPS衛星定位，防盜開關智能鎖，智能雲服務。共享電動汽車方案：要實現電動汽車的共享，那麼必走的流程是可以通過注冊、登記信息、付費使用。登記信息可以通過移動端的APP、微信、小程序等進行注冊，移動支付可以實現快捷支付使用。通過電動汽車上的二維碼便可輕松解決這些問題。共享電動汽車方案：定位是汽車導航常用的系統，而在共享電動汽車上，則是通過APP可以查看附近的共享電動汽車，共享電動汽車停車位，共享充電樁等。防盜開關鎖主要車子的一個智能反應，在遇到不正常撬動時會自動鎖緊，並發送信息到管理系統，需要系統命令才可以打開。汽車的管理系統則是運營商使用的，主要就是數據分析、收益等。無線充電共享電動汽車：目前開發比較高端的共享電動汽車方案，採用磁共振感應技術，該技術用標准化 85kHz 工作頻率，能夠為大功率電動汽車進行無線充電，並且支持底盤高度不同的車輛。可以隨時隨地為各種電動汽車進行充電，無需插入電纜，讓充電更加簡單方便。同時，藉助大功率 WEVC 技術實現快速充電，支持以 3.7 kW、7.4 kW、11 kW 和 22 kW 功率為單一主充電板進行無線充電，無線能量轉換效率高達 90% 以上。共享電動汽車的使用人群：共享電動汽車主要是可以解決上班族離公司比較遠距離使用，同時在外邊出差也可以使用，在外旅遊也是很好的選擇。由此看來共享汽車還是有一定的使用人群的。而上班族拿駕照的時候也會選擇共享汽車，一是有了駕照必須先開一回，要不就手生了，二就是體驗不一樣的感受，坐多了地鐵和公交，需要放鬆一下。共享電動汽車主要是由用戶移動軟體(APP、小程序)--共享汽車--數據上傳--雲端服務。用戶只需要通過移動軟體注冊，掃碼便可開啟共享汽車，共享汽車的數據便會上傳到雲端伺服器和管理系統。通過後台系統可以集中管理，如汽車身份管理，財務報表，汽車全局顯示，汽車定位追蹤，任意時段使用統計數據等。

Ⅶ 超高分求一電動汽車設計計劃書

普通汽車，也就是說內燃機汽車，要改成電動汽車，總體上說，很簡單，就是把動力系統替換掉，呵呵！
最開始，你要確定你要做的是純電動汽車，還是混合動力汽車（例如含燃料電池），如果是純電動汽車，那就很簡單了，無非是要考慮兩大塊，電池和電機，我不是搞純電動汽車的，但知道，這相對比較簡單，但缺點也非常明顯，因為，現階段，電池技術很難突破，所以，續行里程無法保證，充電是個大問題。
如果你確定不是純電動汽車，那我還可以說點東西給你。
首先，你要確定動力系統的總體結構，這個結構不是什麼秘密，你隨便看些相關資料也就知道，包括這么幾大部件
1.發動機（能量來源，現在比較有前途的是氫燃料電池）
2.DCDC（克服燃料電池響應慢，性能偏軟等固有缺點）
3.蓄電池或超級電容（提供峰值功率，吸收回饋制動的能量）
4.電機（主要是同步電機）
5.附屬系統（包括風冷，水冷等等）
6.整車控制器；
其次，就開始考慮各部件的匹配問題了，電壓匹配，功率匹配等等，這點可不簡單，一會半會說不完，你找點資料看看；
再次，各部件的通訊要制定，現在一般都是can匯流排了，幾乎是行業標准了；
剩下的就是控制策略的制定與實現了，我這邊主要是使用MATLAB，當然了，關鍵是策略要制定好，至於用什麼軟體去實現倒是其次的了。
這是一個大的系統工程，你想一個人搞定？

Ⅷ 現有新能源汽車對於某個總成節能減排設計的方案

現有新能源汽車對某個總成節能減排設計的方案是比較復雜的，需要進一步嗯，通過對汽車整體通用性的一個調研，然後再進行一個總體規劃，才能做出一個節能減排的一個方案