電動汽車整車控制系統概述
『壹』 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。
『貳』 電動汽車整車控制系統的作用
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。
『叄』 北汽電動汽車整車控制系統的組成
整車控制系統的主要組成部分控制系統、車身及底盤、車載電源、電池管理系統、驅動電動機、安全保護系統
『肆』 2.電動汽車控制系統有哪些如何布局
你好,很高興回答你的問題,希望能幫助到你,電動汽車的控制系統有整車控制系統,動力電池管理系統,電機控制系統,車載充電控制系統,輔助電源控制系統等,現在目前主流採用四合一集成布局
『伍』 想要了解新能源汽車整車控制器應學習些什麼
一、新能源汽車技術專業需要學習的內容如下:
新能源汽車構造、電工電子技術、汽車電控技術、電動汽車、動力電池與驅動電機、汽車新能源與節能技術、汽車檢測與故障診斷等。
二、就業方向:
畢業生可考取中(高)級汽車裝配工、汽車維修工、汽車駕駛員(C照)、汽車配件銷售員等職業資格證書。
新能源汽車技術專業是國家大力發展電動汽車為主的新能源汽車緊缺人才專業,畢業生可到汽車製造廠、汽車4S店、汽車檢測站、汽車運輸管理等部門從事相關技術服務與管理工作,就業前景較好,發展空間較大。
三、專業培養目標:
培養具備良好的職業道德素質,掌握新能源汽車技術應用必備的基礎理論和專業知識,能從事新能源汽車的裝配與調試、性能檢測、維護和技術管理等工作的高素質技術技能人才。
四、新能源汽車技術專業開設院校:
宜賓職業技術學院、重慶工商職業學院、湖南機電職業技術學院、山東交通職業學院、煙台汽車工程職業學院、長春汽車工業高等專科學校。
『陸』 電動汽車控制系統的分類及結構原理圖
來自欣聯達
『柒』 純電動汽車三大核心系統是什麼
1、電池包系統,包括電池包和管理系統,即battery package 和 BMS ,是電動車的能量源,現在的電池芯主流是磷酸鐵鋰子電池,三元鋰離子電池等。
2、電機系統,包括驅動馬達motor和電機控制器MC,考慮到汽車的空間限制,電機和控制器做在一起,電機多用三相非同步。目前出現新的技術叫輪轂電機。
3、控制系統,純電動車與傳統車最大的區別就是動力和能源,這兩個相對關鍵的系統需要控制系統合理地調控,使它們和諧平衡的工作。還包括配套的其它各種小系統的調控,各種數據收集分析並由駕駛者作出相應控制,這關乎駕駛員操控體驗。
4、整車系統,這個系統更多的是關於車體機械性能,各個系統模塊如何合理搭配組合,比如受制於電池電量,如何選取合適的新材料降低能耗,如何安排巨大的電池包和電機等的空間位置,使車體保持平衡等等,當然還有後期的各種整車實驗。
『捌』 請闡述純電動汽車電路的控制原理
電動車窗的控制有手動控制和自動控制兩種功能。所謂手動控制是指按著相應的手動按鈕,車窗可以上升或下降,若中途松開按鈕,上升或下降的動作即停止。自動控制是指按下自動按鈕,松開手後車窗會一直上升至最高或下降至最低
『玖』 電動汽車中的整車控制器什麼作用可以直接用電機控制器代替嗎
整車控制器肯定控制整個車輛,至少包括電機,驅動電池,充電過程。電機控制器只能控制電機