純電動汽車直流電動機控制器原理

Ⅰ 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。

Ⅱ 電動車的控制器的原理是什麼有什麼作用

[color=#9932CC][/color]車用電機控制器近年來的發展速度之快,使人難以想像,操作上越來越「傻瓜」化,而顯示則越來越復雜化.比如,車速的控制已經發展到「巡航鎖定」;驅動方面,有的同時具有電動性能和助力功能,如果轉換到助力狀態,藉助鏈條張力測力器,或中軸扭力感測器,只要用腳踏動腳蹬,便可執行助力或確定助力的大小.這期本刊開始給您講述控制器的知識,讓您對控制器有一個更全面的了解.
一、控制器與保護功能
(一)控制器簡介
簡略地講控制器是由周邊器件和主晶元(或單片機)組成.周邊器件是一些功能器件,如執行、采樣等,它們是電阻、感測器、橋式開關電路,以及輔助單片機或專用集成電路完成控制過程的器件;單片機也稱微控制器,是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的解碼器、鋸齒波發生器和脈寬調制功能電路以及能使開關電路功率管導通或截止、通過方波控制功率管的的導通時間以控制電機轉速的驅動電路、輸入輸出埠等集成在一起,而構成的計算機片.這就是電動自行車的智能控制器.它是以「傻瓜」面目出現的高技術產品.
控制器的設計品質、特性、所採用的微處理器的功能、功率開關器件電路及周邊器件布局等,直接關繫到整車的性能和運行狀態,也影響控制器本身性能和效率.不同品質的控制器,用在同一輛車上,配用同一組相同充放電狀態的電池,有時也會在續駛能力上顯示出較大差別.
(二)控制器的型式
目前,電動自行車所採用的控制器電路原理基本相同或接近.
有刷和無刷直流電機大都採用脈寬調制的PWM控制方法調速,只是選用驅動電路、集成電路、開關電路功率晶體管和某些相關功能上的差別.元器件和電路上的差異,構成了控制器性能上的不大相同.控制器從結構上分兩種,我們把它稱為分離式和整體式.
1、分離式 所謂分離,是指控制器主體和顯示部分分離(圖4-22、圖4-23).後者安裝在車把上,控制器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內,不露在外面.這種方式使控制器與電源、電機間連線距離縮短,車體外觀顯得簡潔.
2、一體式 控制部分與顯示部分合為一體,裝在一個精緻的專用塑料盒子里.盒子安裝在車把的正中,盒子的面板上開有數量不等的小孔,孔徑4~5mm,外敷透明防水膜.孔內相應位置設有發光二極體以指示車速、電源和電池剩餘電量.
(三)控制器的保護功能
保護功能是對控制器中換相功率管、電源免過放電,以及電動機在運行中,因某種故障或誤操作而導致的可能引起的損傷等故障出現時,電路根據反饋信號採取的保護措施.電動自行車基本的保護功能和擴展功能如下:
1、制動斷電 電動自行車車把上兩個鉗形制動手把均安裝有接點開關.當制動時,開關被推押閉合或被斷開,而改變了原來的開關狀態.這個變化形成信號傳送到控制電路中,電路根據預設程序發出指令,立即切斷基極驅動電流,使功率截止,停止供電.因而,既保護了功率管本身,又保護了電動機,也防止了電源的浪費.
2、欠壓保護 這里指的是電源的電壓.當放電最後階段,在負載狀態下,電源電壓已經接近「放電終止電壓」,控制器面板(或儀表顯示盤)即顯示電量不足,引起騎行者的注意,計劃自己的行程.當電源電壓已經達到放終時,電壓取樣電阻將分流信息饋入比較器,保護電路即按預先設定的程序發出指令,切斷電流以保護電子器件和電源.
3、過流保護 電流超限對電機和電路一系列元器件都可能造成損傷,甚至燒毀,這是絕對應當避免的.控制電路中,必須具備這種過電流的保護功能,在過流時經過一定的延時即切斷電流.
4、過載保護 過載保護和過電流保護是相同的,載重超限必然引起電流超限.電動自行車說明書上都特別註明載重能力,但有的騎行者或未注意這一點,或抱著試一下的心理故意超載.如果沒有這種保護功能,不一定在哪個環節上引起損傷,但首當其沖的就是開關功率管,只要無刷控制器功率管燒毀一隻,變成兩相供電後電動機運轉即變得無力,騎行者立即可以感覺到脈動異常;若繼續騎行,接著就燒毀第2個、第3個功率管.有兩相功率管不工作,電動機即停止運行,有刷電機則失去控制功能.因此,由過載引起的過電流是很危險的.但只要有過電流保護,載重超限後電路自動切斷電源,因超載而引起的一系列後果都可以避免.
5、欠速保護 仍然屬於過流保護范疇,是為不具備0速起步功能的無刷控制系統而設置,
6、限速保護 是助力型電動自行車獨有的設計控製程序.車速超過某一預定值時,電路停止供電不予助力.對電動型電動自行車而言,統一規定車速為20km/h,車用電動機在設計時,額定轉速就已經設定好了,控制電路也已經設好.電動自行車只能在不超過這個速度狀態下運行.
控制器的位置不會影響到性能,主要視設計者的意圖.但有幾項原則:(1)在運行操作允許時;(2)在整體布置允許時;(3)在線路布設要求時;(4)在配套設施要求時

Ⅲ 電動汽車變頻控制技術及原理

從電動汽車的工作原理來看，並不是非常復雜。但是從充電開始，電動汽車就面臨著問題。給電動汽車充電最方便的方式當然是家用電源。但是家用電源是220V的交流電（AC）給電動汽車充電速度非常慢。充電樁充電很快但是沒有專用車庫的話，又無法安裝。再者充電快也是相對而言，目前充電樁用直流電（DC）最快也要30分鍾左右。其次是電池，為了增加續航里程，電動車只能增加電池容量。而過重的電池容量又會影響續航與充電時間。
電動汽車的組成包括
電力驅動及控制系統、驅動力傳動等機械繫統、完成既定任務的工作裝置等。電力驅動及控制系統是電動汽車的核心，也是區別於內燃機汽車的最大不同點。電力驅動及控制系統由驅動電動機、電源和電動gesep機的調速控制裝置等組成。電動汽車的其他裝置基本與內燃機汽車相同。
1. 電源
電源為電動汽車的驅動電動機提供電能，電動機將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前，電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，但隨著電動汽車技術的發展，鉛酸蓄電池由全球節能環保網於比能量較低，充電速度較慢，壽命較短，逐漸被其他蓄電gesep全球節能環保網池所取代。正在發展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等，這些新型電源的應用，為電動汽車的發展開辟了廣闊的前景。
2. 驅動電動機
驅動電動機的作用是將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置或直接驅動車輪和工作裝置。目前電動汽車上廣泛採用直流串激電動機，這種電機具有"軟"的機械gesep.com特性，與汽車的行駛特性非常相符。但直流電動機由於存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護保養工作量大，隨著電機技術和電機控制技術的發展，勢必逐漸被直流無刷電動機（BCDM）、開關磁阻電動機（SRM）和交流非同步電動機所取代。
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Ⅳ 電動車控制器的工作原理是什麼

電動車控制器是通過改變占空比來實現加速功能。
控制器根據車型分不同的功率(也就是控制器外觀大小),不同的電壓;控制器主要是接受用戶的操控指令的。
電動車控制器是用來控制電動車電機的啟動、運行、進退、速度、停止以及電動車的其它電子器件的核心控制器件，它就像是電動車的大腦，是電動車上重要的部件。電動車就目前來看主要包括電動自行車、電動二輪摩托車、電動三輪車、電動三輪摩托車、電動四輪車、電瓶車等，電動車控制器也因為不同的車型而有不同。
電動車控制器內部有管理晶元，寫有軟體程序，根據不同的客戶體驗，很方便隨時調整，啟動力度，啟動速度，電子剎車，智能延時，定時休眠，故障修復，效率匹配，降噪調節可以延展的功能會越來越多，使得電動車設計用戶體驗更趨人性化。
電動車控制器原理其實主要為電流控制電路，負責驅動電機轉動，並能隨時進行調控。
主電源48V進去分成兩部分電路分別為16V和5V
16V至MOS管開關電路
5V至MCU
由MCU產生PWM信號給6路開關電路即驅動電機工作
MCU的其它I/O埠分別設計有電池欠壓檢測
MOS管保護
高/低電平剎車
ABS剎車
手把輸入
霍爾信號等等

Ⅳ 電動汽車無刷直流電動機的基本原理是什麼

電動機的定子繞組為三相星形連接

Ⅵ 電動汽車控制器是什麼原理

電動車控制器的工作原理是一樣的，無論哪個品牌，唯一不同的是控制器的做工和一些技術上。像你說的高標電動車控制器，可能是技術專利比較厲害。控制器的原理都是控制電動車的起步、運行。控制器滿足鎖線電壓和主迴路電壓供給整車後，一般都會有一個開機自檢的過程，檢查控制器的霍爾，相線，手把，剎車等等周邊組件是否正常。

Ⅶ 無刷直流電機控制器的工作原理是什麼

1、工作原理：永磁無刷直流電機通進的是直流，但並不是像有刷電機那樣持續通電給轉子，它是通給定子的。有外轉子和內轉子兩種，都是只有定子帶電。而這種電機又分霍爾有感式和無感式兩種，前者有自帶電路通過轉子位置變化而變化磁場，後者則需要專用控制器（電子調速器）。所以並不是直觀的用直流直接帶動電機工作的。

2、無刷直流電機

（1）無刷直流電機由電動機主體和驅動器組成，是一種典型的機電一體化產品。 無刷電機是指無電刷和換向器（或集電環）的電機，又稱無換向器電機。早在十九紀誕生電機的時候，產生的實用性電機就是無刷形式，即交流鼠籠式非同步電動機，這種電動機得到了廣泛的應用。但是，非同步電動機有許多無法克服的缺陷，以致電機技術發展緩慢。

（2）上世紀中葉誕生了晶體管，因而採用晶體管換向電路代替電刷與換向器的直流無刷電機就應運而生了。這種新型無刷電機稱為電子換向式直流電機，它克服了第一代無刷電機的缺陷。

Ⅷ 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

Ⅸ 純電動汽車原理

蓄電池供電給，照明系統，測量系統，驅動系統。
蓄電池通過整流和逆變器後通過變壓器變壓，變壓器副邊根據需要選擇幾個繞組，電壓器吃來的高頻交流電整流為直流，分別給照明系統，測量系統和驅動系統供電。測量電壓裝置中需要測量電路中的電壓和電流（輸入輸出，用互感器）進行觀測，還有汽車速度，電池溫度等等（用感測器）。
驅動系統使用直流電動機，原理和電機選擇還有轉速的控制希望樓主查閱有關書籍，這里很難說清楚。
有的電動汽車加裝太陽能板，將太陽能儲存在蓄電池中，是未來的發展方向，但是目前為止這種汽車的速度和持續行駛距離都很低，有待進一步研究。