電動汽車驅動控制器控制策略

① 電動汽車的驅動與控制的內容簡介

隨著現代控制理論的發展，現在各種現代控制技術和微處理器已經在電動車驅動控制系統中發揮著重要的作用。電動車動控制系統必將向著各學科交叉、融合的方向發展，成為一個機電集成的智能化系統。
（1）現狀
現在使用較多的電動午．用驅動電機中，交流非同步電機採用的控制方案有矢量控制和直接轉矩控制兩種：永磁同步電機驅動因為控制系統比較復雜，為達到最佳控制效果，常常將兩種或幾種控制方案結合運用，如採用最人轉矩控制和弱磁控制原理以實現電機的效率最佳化和寬范圍的調速方案，集轉矩控制和PWM控制於一身的控制方案等。
近來在電動車驅動系統中又出現了效率最優控制、無速度感測器交流調速控制系統和高頻交流脈沖密度調制技術等幾種新技術。隨著交流電機在電動牟驅動系統中的應用，常規線性控制演算法，如P l和P ID調節方法已不能再滿足惟能的控制要求。現在各種現代控制技術開始應用在電動車電機驅動控制系統中，如模糊控制、自適應控制、神經網路和專家系統等。
（2）發展趨勢
通過對I乜動車用電機的比較可見，交流電機仍將是未來電動車電機驅動系統的首選，其控制系統將隨著電力電子技術的發展小斷優化，交流電機控制裝置與控制技術將得到不斷發展。隨著現代控制理論的發展，現在各種現代控制技術和微處理器已經在電動車驅動控制系統中發揮著重要的作用。電動車動控制系統必將向著各學科交叉、融合的方向發展，成為一個機電集成的智能化系統。
《電動汽車的驅動與控制》比較全面地介紹了電動汽車驅動系統控制技術的現狀，闡述了電動汽車驅動系統的基本結構、工作原理、驅動電動機技術、功率變換技術、感測器技術及相關的建模與模擬技術。針對純電動汽車的驅動系統進行建模，對電動汽車驅動系統的速度閉環控制的穩定性問題和控制策略進行了深入研究。根據兩款電動轎車驅動系統的主要參數，建立了簡化的被控對象數學模型，設計了PID控制器、自適應控制器、模糊控制器和預測控制器，利用數值模擬進行比較分析並研究了其控制性能。書中融入了編著者近期的研究成果，對於電動汽車設計具有重要的指導意義。《電動汽車的驅動與控制》理論聯系實際，研究成果比較豐富，深入淺出、圖文並茂，可作為高等院校相關專業的研究生教材及本科生參考用書，也可供電動汽車及其相關領域的工程技術人員和科研人員參考。

② 新能源汽車控制器的概念及整車控制器的工作原理

新能源汽車作為一種綠色的運輸工具在環保、節能以及駕駛性能等方面具有諸多內燃機汽車無法比擬的優點，其是由多個子系統構成的一個復雜系統，主要包括電池、電機、制動等動力系統以及其它附件（如圖1所示）。各子系統幾乎都通過自己的控制單元（ECU）來完成各自功能和目標。為了滿足整車動力性、經濟性、安全性和舒適性的目標，一方面必須具有智能化的人車交互介面，另一方面，各系統還必須彼此協作，優化匹配，這項任務需要由控制系統中的整車控制器來完成。基於匯流排的分布式控制網路是使眾多子系統實現協同控制的理想途徑。由於CAN匯流排具有造價低廉、傳輸速率高、安全性可靠性高、糾錯能力強和實時性好等優點，己廣泛應用於中、低價位汽車的實時分布式控制網路。隨著越來越多的汽車製造廠家採用CAN協議，CAN逐漸成為通用標准。採用匯流排網路可大大減少各設備間的連接信號線束，並提高系統監控水平。另外，在不減少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制單元，拓展網路系統功能。

下面對每個模塊功能進行簡要的說明：

1、開關量調理模塊

開關量調理模塊，用於開關輸入量的電平轉換和整型，其一端與多個開關量感測器相連，另一端與微控制器相接；

2、繼電器驅動模塊

繼電器驅動模塊，用於驅動多個繼電器，其一端通過光電隔離器與微控制器相連，另一端與多個繼電器相接；

3、高速CAN匯流排介面模塊

高速CAN匯流排介面模塊，用於提供高速CAN匯流排介面，其一端通過光電隔離器與微控制器相連，另一端與系統高速CAN匯流排相接；

4、電源模塊

電源模塊，可為微處理器和各輸入和輸出模塊提供隔離電源，並對蓄電池電壓進行監控，與微控制器相連；

5、模擬量輸入和輸出模塊

模擬量輸入和輸出模塊，可採集0~5V模擬信號，並可輸出0~4.095V的模擬電壓信號。

6、脈沖信號輸入和輸出模塊

可採集脈沖信號並調理，范圍1Hz—20KHZ,幅度6---50V；輸出PWM信號

范圍1HZ—10KHZ，幅度0—14V。

7、故障和數據存儲模塊

鐵電存儲器可以存儲標定的數據和故障碼，車輛特徵參數等，容量32K。

二、整車控制器功能說明

新能源汽車整車控制器基本上以下幾項功能：

1.對汽車行駛控制的功能

新能源汽車的動力電機必須按照駕駛員意圖輸出驅動或制動扭矩。當駕駛員踩下加速踏板或制動踏板，動力電機要輸出一定的驅動功率或再生制動功率。踏板開度越大，動力電機的輸出功率越大。因此，整車控制器要合理解釋駕駛員操作；接收整車各子系統的反饋信息，為駕駛員提供決策反饋；對整車各子系統的發送控制指令，以實現車輛的正常行駛。

2.整車的網路化管理

在現代汽車中，有眾多電子控制單元和測量儀器，它們之間存在著數據交換，如何讓這種數據交換快捷、有效、無故障的傳輸成為一個問題，為了解決這個問題，德國BOSCH公司於20世紀80年代研製出了控制器區域網（CAN）。在電動汽車中，電子控制單元比傳統燃油車更多更復雜，因此，CAN匯流排的應用勢在必行。整車控制器是電動汽車眾多控制器中的一個，是CAN匯流排中的一個節點。在整車網路管理中，整車控制器是信息控制的中心，負責信息的組織與傳輸，網路狀態的監控，網路節點的管理以及網路故障的診斷與處理。

3.制動能量回饋控制

新能源汽車以電動機作為驅動轉矩的輸出機構。電動機具有回饋制動的性能，此時電動機作為發電機，利用電動汽車的制動能量發電，同時將此能量存儲在儲能裝置中，當滿足充電條件時，將能量反充給動力電池組。在這一過程中，整車控制器根據加速踏板和制動踏板的開度以及動力電池的SOC值來判斷某一時刻能否進行制動能量回饋，如果可以進行，整車控制器向電機控制器發出制動指令，回收能部分能量。

4.整車能量管理和優化

在純電動汽車中，電池除了給動力電機供電以外，還要給電動附件供電，因此，為了獲得最大的續駛里程，整車控制器將負責整車的能量管理，以提高能量的利用率。在電池的SOC值比較低的時候，整車控制器將對某些電動附件發出指令，限制電動附件的輸出功率，來增加續駛里程。

5.車輛狀態的監測和顯示

整車控制器應該對車輛的狀態進行實時檢測，並且將各個子系統的信息發送給車載信息顯示系統，其過程是通過感測器和CAN匯流排，檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息，驅動顯示儀表，將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括：電機的轉速、車速，電池的電量，故障信息等。

6.故障診斷與處理

連續監視整車電控系統，進行故障診斷。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容，及時進行相應安全保護處理。對於不太嚴重的故障，能做到低速行駛到附近維修站進行檢修。

7.外接充電管理

實現充電的連接，監控充電過程，報告充電狀態，充電結束。

8.診斷設備的在線診斷和下線檢測

負責與外部診斷設備的連接和診斷通訊，實現UDS診斷服務，包括數據流讀取，故障碼的讀和清除，控制埠的調試。

③ 電動汽車控制器

1、你們的整車控制策略做的有問題，手剎沒鬆掉，車輛可以啟動並行駛，是不允許的。2、第一次壞是因為有手剎情況下行駛，導致電機控制器過流，燒壞功率管。3、我考慮後兩次功率管燒毀是因為過電流，你們整車控制器沒做過電流保護嗎？而且電機控制器的過電流保護也沒做吧（電機控制器是CAN通訊的嗎，有故障幀嗎，有故障保護策略嗎？這些需要確認。）目前來看估計沒有做保護策略。這個電機控制器太次，可以考慮換家了。

④ 純電動汽車CAN匯流排應用整車控制策略研究與經驗

純電動汽車的國內外發展背景

汽車享有「第一商品」的美譽，因為，汽車工業的發展，可以帶動眾多產業發展。一輛轎車的零部件數以萬計，附加值很高，一輛車背後是一系列的產業。因此，汽車工業也就成為了衡量一個國家工業化水平和綜合科技水平的重要標志。

我國的汽車工業水平落後先進國家，短時間內在內燃機領域是不可能消除差距的，中國大規模發展燃油車動力汽車，在環境、資源、技術等方面面臨嚴重壓力，所以，從國內的資源和環境條件，也要求中國在未來的汽車工業必須探索新的思路。

隨著我國國民經濟持續高速發展，轎車成為我國居民消費的主要商品之一，我國汽車工業也將迎來一個快速發展的機遇，發展燃油車，會依賴石油資源需求的激增，同時會造成對環境、環保的負面影響，電動汽車恰好避免或者減少這些不利因素。

當代融合多種高新技術企業而興起的純電動汽車、混合動力汽車正在引發世界汽車工業一場革命，展現了中國企業工業的光明未來。近些年來，美國、日本、歐洲的一些國家和跨國公司已經投入大量資金和研發成本，我國也奮起直追，積極投入電動汽車研究與開發，目前新能源車在市場、整車、生產、應用等多方面實現了趕超和創新成果轉化及產業化。

在電動汽車領域，我們和世界發達國家處於同一起跑線，不少方面還處於世界領先地位，這為我國汽車工業技術實現跨越發展提供了一次歷史性的機遇。更重要的是我國還有後發優勢，因為生產電動汽車不僅僅是發動機的更改，而且是設計、製造、材料、電氣、控制和整個社會服務體系的全面變革，我國電動汽車發展，沒有包袱，市場巨大，生存空間充足。

此外，我們還可以通過開發自主的電動汽車，申請專利、制定標准，保護自己的汽車工業。加入世貿組織後，再靠關稅、政府政策來保護本國利益已經不行了，一流企業做標准，國家也一樣，這是產業的游戲規則。電動汽車的零排放標准及低排放控制政策就可以很好的保護本國的合法權益。

我國電動汽車開發走在國際的前列，目前還需要攻破關鍵的電池技術，電機和電控基本已經完善，面向世界推出純電動汽車、燃料電池電動汽車和混合動力電動汽車。

純電動汽車CAN匯流排實際應用

2016年，速銳得科技與中汽中心、清華大學、國家計量、環保部等，用一年時間研究了純電動汽車和重型燃油車排放等標准。速銳得作為合作方，主要任務是定製純電動汽車CAN匯流排應用層和開發CAN匯流排整車控制策略節點的軟體部分和主控制器CAN匯流排底層DBC驅動程序。在充分理解整個系統的基礎上，參考SAEJ1939協議定製符合電動汽車特點又兼容混合動力汽車的CAN匯流排協議，定製完成後，將適配好的DBC文件提交中汽中心。

CAN匯流排位定時?是在CAN中比較復雜的內容，現有的CAN匯流排方面對位定時講解的過於含糊而且不統一，在純電動汽車系統開發過程中，我們實際使用了遠不止幾款CAN晶元，在SAEJ1939的基礎和CAN2.0B基礎上，設計了符合電動汽車特點的CAN匯流排協議，引入了調度演算法，提高了系統的性能，給純電動汽車系統提供了一個良好的調試測試環境，還在CAN匯流排系統測試指導下，開發出指定車型的CAN匯流排監控節點的DBC文件。

純電動汽車各ECU單元的作用

在純電動汽車控制系統中，主要包括4個節點，即主控制器ECU、電機控制ECU、電池管理系統BMS及CAN匯流排控制單元。

主控制器ECU相當於純電動汽車的大腦，它起到控制全局的作用，主控制器ECU接受汽車上感測器的信息，通過A/D轉換後計算，編碼為CAN報文，發送到匯流排上控制其他節點的工作。同時，將一些整車相關的信息（車速、電池SCO、踏板位置、電池狀態、門鎖信息）在組合儀表上顯示出來。其中最核心的就是通過感測器的輸入值與系統當前狀態及汽車工況等條件計算出合適的電機扭矩值，通過CAN匯流排發送到電機控制系統，指揮電機正確工作。另外，主控制器ECU還控制主繼電器的開關，使得整個系統上電和斷電，行業有的把這些集成在VCU裡面。

電機控制ECU相當於純電動汽車的四肢，它的主要工作是主控制器發送扭矩值為輸入值，採用雙閉環控制來調速電機，使電機工作在需要的轉速下，根據電動機的溫度變化控制電機的冷卻水泵和冷卻風扇，從而有效的調節電機溫度。

純電動汽車的電池是有幾十塊單體電池成組供電的，並能保證在不供電時電池不成組，每塊電池的電壓不超過5V，這樣由於單個電池的性能差異，就需要在電池充放電過程中經常要均衡電壓，保證電池性能，這個由BMS電池管理系統來控制。BMS等同於電動汽車血液循環的心臟，電池為血液循環及能量系統。

純電動汽車CAN匯流排的特點

CAN匯流排控制單元主要是在不幹擾匯流排數據傳輸的情況下，對匯流排上傳輸的數據進行實時監控，實時記錄和實時報警，還提供了離線分析功能在純電動汽車調試階段對主控制器主要計算參數進行標定。各個子系統依靠CAN匯流排傳輸數據，進行數據交換，實現整個分布式系統的控制功能，為了充分利用匯流排的帶寬，合理分配了8個數據位元組的空間，將相關的數據放到一個報文里進行傳輸，保證數據幀有效信息傳輸比重。

在純電動汽車運行過程中，是一些固定的工作狀態之間進行切換，一般有停車狀態、充電狀態、啟動狀態、運行狀態、車輛前進和後退狀態、回饋制動狀態、機械制動狀態、一般故障狀態、重大故障狀態。純電動汽車控制系統正是通過CAN匯流排協議進行通訊和傳遞參數，將各個分散的節點連成一個閉環系統，把每個節點的特點發揮到最好，在CAN匯流排技術總有幾個關鍵技術（定位時、匯流排終端匹配阻抗、CAN驅動器電路設計和DBC應用層協議的設計）這也是CAN調試中的難點。

CAN匯流排定位時本質上和匯流排的同步是緊密相關聯的，CAN匯流排系統的收/發雙方必須以同步時鍾來控制數據的發送和接收。接收端在相當長的數據流中保持位同步。必須要能識別每個二進制位是從什麼時候開始的。為此，對於硬體終端的處理能力提出了高處理能力的需求，如果是直接通過4G/5G遠程傳輸到雲端，目前行業內可能成熟的產品有速銳得的V81。為保證接收時鍾和發送時鍾嚴格一致，採用接收器通過調節器從數據中提出同步信號或者是接收器和發送器統一時鍾的方法，CAN匯流排的定位時在系統位編碼/解碼時採用自有的方式保證系統同步。

CAN匯流排的一般按照功能的不同分為幾個不同的時段：在預分頻倍數確定時，一定波特率的CAN匯流排系統的同步段就是已經確定下來了，而其他幾個時間段是可變的，所以，我們可以發現在位定時配置中可以存在幾組不同的參數都可以滿足波特率的要求，應用這些參數，系統基本上可以正常運行。但是在這些組的參數中，存在一組最優的，這組最優的配置參數需要根據系統的最大匯流排長度和匯流排節點的振盪器容差來確定。

如果要獲得一個給定速率下的最大匯流排長度，就應考慮采樣點應該盡可能接近周期的末尾處。如果要使系統中每個節點可以有更大的振盪器容差，則需要在位周期中點附近選擇采樣點，正是由於振盪器容差和匯流排長度的矛盾，所以需要我們優化位定時參數，使得系統獲得更大的振盪器容差和最大匯流排長度。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

⑤ 電動汽車驅動電機控制器

驅動電機控制器一般為電壓型逆變器。將直流電轉化成交流電實現正反轉。

⑥ 汽車上的驅動電動機控制器故障診斷的思路是什麼

(1）通過車輛使用情況或結合儀表指示的故障燈初步確定故障范圍。
(2）使用專業診斷儀讀取故障碼及數據流，然後進行數據的分析比對。
(3）查閱維修資料，掌握整車控制策略、驅動電動機系統的控制策略，以及電動機控制器採集信號所用的溫度感測器、電動機位置感測器等的類型、信號波形及數據范圍。
(4）使用示波器或萬用表對懷疑的部位進行在線的實時數據測量，判斷波形及數據的正確性。
(5）高壓安全斷電、放電和驗電操作。
(6）線路及連接器檢查。初步檢查線路及插接器是否連接牢固、位置是否正確、插接器內針腳是否有倒針和退針的現象。使用萬用表測量相關線路電阻是否符合規定、有無短路和斷路現象。
(7）若以上線路沒有發現問題，則嘗試更換電動機控制器或驅動電動機。

⑦ 電動汽車控制方式（電動汽車電驅動系統）是不是和變頻器一個原理呢

電動汽車兩個概念：樓上各位所說的是那些山寨電動汽車，用鉛酸電池、直流電機，控制上就是簡單的通斷。嚴格的說那不是汽車。
真正意義上的電動汽車現在主要使用兩種：永磁電機（豐田有使用）、交流非同步電機（使用最廣泛）。控制上都是矢量控制，說簡單了就跟變頻器差不多，但是控制上更復雜。

⑧ 純電動汽車驅動電機控制器有哪些部分組成

主要由高壓配電器、驅動電機控制器、驅動電機及相關的感測器組成

⑨ 電動車控制器的改進方法

電動車控制器應該是兼顧蓄電池及電機的實際使用情況進行綜合設計，應充分考慮蓄電池、控制器、電機三者之間的關系，將它們作為一個綜合的系統來設計，從而得到更為理想的電動車控制器。而不應該是市售的只要具有無級調速，剎車斷電、軟啟動……等功能的電動車調速器。針對電動自行車實際使用情況，我們對無刷電動自行車控制器的設計進行了改進，增設了如下的功能：
一、使電動車控制器具有輸出端短路保護功能
本控制器可以實現輸出端直接短路保護，即使在電機處於最高轉速行動時(此時往往輸出最高電壓)直接短路控制器輸出端，控制器也能很可靠的保護。在保護時電路自動降低了輸出電流，以保護蓄電池的安全，此時電流約為0.3A，並隨時檢測輸出端狀態，當輸出端故障排除後，控制器能自動恢復正常控制，具有自恢復功能，從而控制器具有自保護能力，提高了控制器和蓄電池的安全程度，也提高了對電機本身故障的耐受程度。針對電動自行車使用實際情況，出現堵轉是可能出現的工況之一，如控制器能對輸出端短路進行可靠保護，那麼在電機堵轉條件下，控制器同樣可以進行保護，並可保護電機及蓄電池的安全。如果只具有限流功能的控制器，此時將輸出大電流(如限流14A)，這些使蓄電池(容量為12AH)處於大電流放電狀態下(14A)，將影響蓄電池的使用壽命。另外，大電流流經電機繞組，時間一長，將使電機溫升上升，導致繞組絕緣老化，輕則影響電機壽命，重則燒毀電機。
二、採用雙閉環控制系統
控制器採用雙閉環控制系統(無刷：轉速/電流雙閉環，有刷：電壓/電流雙閉環)，由於電流環存在，可以實現對電流的限幅，即可以保護電動車在處於各種正常運行情況下最大電流輸出值不會超出設定的電流限幅值，實現自動限流，這樣在任何運行情況下，蓄電池均不會出現超過設定值電流的放電過程，保證了蓄電池的安全。另外由於雙閉環的配合作用，可以使電機實現最理想的啟動過程和加速過程，使蓄電池的電流得到有效的利用，從而可以增加電動自行車的行駛里程。而市售控制器由於是單閉環控制系統，並依靠MC33035(MC33033)晶元的限流作用，所以在啟動和加速時經常會出現控制器大電流輸出至限流保護的運行狀態。
三、欠壓比較設計成電壓滯環自鎖比較
市面上有的控制器只具有欠壓保護功能，即當蓄電池電壓低於某一電壓值後(如32V)封鎖控制器不工作，這容易使用戶利用蓄電池的回升電壓工作(即蓄電池停止放電後，蓄電池電壓會回升2～3v)，從而造成蓄電池過放電。本控制器欠壓比較設計成電壓滯環自鎖比較，這樣可以有效地避免了蓄電池回升電壓的使用。
按上述改進設計的有刷、無刷電動車控制器，經各種負載情況，各種路況實際行駛考驗，證明其具有很高的可靠性。在堵轉運行和輸出端直接短路情況下均可實現可靠的保護，提高了無刷電動自行車控制器在實際運行時的可靠程度，改進後的控制器完全可以實現減少控制器的故障率，降低車輛返修率的目的。另外，由於電流環的作用，並可相對於一般市面上用的控制器可延長續駛距離近10%，行駛過程中有頻繁加減速、反復上下坡時，電流環作用的效果更加明顯。