電動汽車電控系統開發技術
㈠ 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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㈡ 電動車控制器的技術開發
在傳統的控制單元開發流程中,通常採用串列開發模式,即首先根據應用需要,提出系統需求並進行相應的功能定義,然後進行硬體設計,使用匯編語言或C語言進行面向硬體的代碼編寫,隨後完成軟硬體和外部介面集成,最後對系統進行測試標定。
整車控制器,尤其是純電動車控制器,其整車控制器研發多採用V模式開發流程。軟硬體技術的不斷發展,為並行開發提供了強有力的工具。
第一步,功能定義和離線模擬。首先根據應用需要明確控制器應該具有的功能,為硬體設計提供基礎;然後基礎Matlab建立整個控制系統的模擬模型,並進行離線模擬,運用軟體模擬的方法設計和驗證控制策略。
第二步,快速控制器原型和硬體開發。從控制系統的Matlab模擬模型中取出控制器模型,並且結合dSPACE的物理介面模塊來實現與被控對象的物理連接,然後運用dSPACE提供編譯工具生成可執行程序,並下載到dSPACE中。dSPACE此時作為目標控制器的替代物,可以方便地實現控制參數在線調試和控制邏輯調節。
在進行離線模擬和快速控制其原型的同時,根據控制器的功能設計,同步完成硬體的功能分析並進行相應的硬體設計、製作,並且根據軟體模擬的結果對硬體進行完善和修改。
第三步,目標代碼生成。前述的快速控制原型基本生成了滿意的控制策略,硬體設計也形成了最終物理載體ECU的底層驅動軟體,兩者集成後生成目標代碼下載到ECU中。
第四步,純電動汽車的硬體在環模擬,目的是驗證其電動車控制器電控單元ECU的功能。在這個環節中,除了電控單元是真實的部件,部分被控對象也可以是真實的零部件。
第五步,調試和標定。把經過硬體再換模擬驗證的ECU鏈接到完全真實的被控對象中,進行實際運行試驗和調試。
㈢ 燃料電池電動汽車控制系統的主要關鍵技術有哪些
燃料電池系統組成:陽極供氫系統、陰極供氣系統、電堆液冷系統、進氣加濕系統、電堆反應系統
BOP部件組成:罐、不同閥、不同泵、節氣門、濾清器、加濕器、水箱、熱交換器、離子過濾器;控制系統、逆變系統、感測器等
燃料電池涉及學科及知識領域:1.機械-不同結構部件-水循環-液冷系統壓力反饋-液冷系統恆溫控制-循環控制。2.電氣:-整流逆變-DCDC。3.控制:-閥、泵、電機、節氣門等控制。
涉及到的學科領域:
1.熱力學:-電堆溫度、液冷系統溫度、氣相及液相影響、-化學變化、不同部件熱損耗等-熵、焓、溫度、壓力、流量、摩爾質量計算;-溫度、壓力對化學變化的影響、-質量、能量守恆
2.化學:-化學物質的屬性-化學平衡方程-混合物及臨界狀態計算
3.動力學:-流體力學-物質狀態-氣、液物質黏度-流量影響
燃料電池系統級建模需要滿足:
燃料電池的控制系統HIL以及MIL的需求、基於Matlab/Simulink、具備不同部件的模型庫、快速搭建系統級模型、方便的前後處理及運行調試;建模需要遵循:基本數學建模理論、熱力學基本定律、電化學基本理論、熱及質子傳輸基本理論;基本的化學物質的熱物理參數:支持不同的燃料、介質等選擇。
可參考山東氫探新能源的Thermolib模型。
Thermolib熱力學及燃料電池模擬模型1.基於MATLAB/Simulink環境2.熱力學及燃料電池模擬的模型軟體。3.用於HIL以及MIL開發階段4.低成本、快速搭建燃料電池系統5.提供了燃料電池模型模擬所需要的熱力學、流體力學電化學反應等模型庫6.提供泵、閥、壓縮機、增濕器、冷卻系統、罐等外圍模型。
㈣ 電動汽車電控與驅動技術性能指標是什麼了
樓主你好 電控方面是集成度高、以及響應速度快。驅動技術方面要求無效功耗低,有效電能轉換效率高,響應速度高。 望採納。
㈤ 電動汽車的技術原理
電機及控制系統
純電動汽車以電動機代替燃油機,由電機驅動而無需自動變速箱。相對於自動變速箱,電機結構簡單、技術成熟、運行可靠。
傳統的內燃機能把高效產生轉矩時的轉速限制在一個窄的范圍內,這是為何傳統內燃機汽車需要龐大而復雜的變速機構的原因;而電動機可以在相當寬廣的速度范圍內高效產生轉矩,在純電動車行駛過程中不需要換擋變速裝置,操縱方便容易,噪音低。
與混合動力汽車相比,純電動車使用單一電能源,電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統,結構更簡化,也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音,節省了汽車內部空間、重量。
電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行駛中的主要執行結構,驅動電機及其控制系統是新能源汽車的核心部件(電池、電機、電控)之一,其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標,它是電動汽車的重要部件。電動汽車中的燃料電池汽車FCV、混合動力汽車HEV 和純電動汽車EV 三大類都要用電動機來驅動車輪行駛,選擇合適的電動機是提高各類電動汽車性價比的重要因素,因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求,並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機驅動方式顯得極其重要。
純電動車的動力電池
動力電池是電動汽車的關鍵技術,決定了它的續行里程和成本。
1)純電動車所需的動力電池
用於電動車的動力電池應有的功能指標和經濟指標包括:(1)安全性;(2)比能量;(3)比功率;(4)壽命;(5)循環價格;(6)能量轉換效率。這些因素直接決定了電動車的合用性、經濟性。
2)超級電容器
超級電容器的優勢是質量比功率高、循環壽命長,弱點是質量比能量低、購置價格貴,但是循環壽命長達50萬~100萬次,故單次循環價格不高,與鉛酸電池、能量型鋰離子電池並聯可以組成性能優良的動力電源系統。
3)鉛酸電池
鉛酸電池生產技術成熟,安全性好,價格低廉,廢電池易回收再生。近些年來,通過新技術,其比能量低、循環壽命短、充電時發生酸霧、生產中可能有鉛污染環境等缺點在不斷克服中,各項指標有很大提高,不僅可更好地用作電動自行車和電動摩托車的電源,而且在電動汽車上也能發揮很好的作用。
4)以磷酸鐵鋰為正極的鋰離子電池
負極為碳、正極為磷酸鐵鋰的鋰電池綜合性能好:安全性較高,不用昂貴的原料,不含有害元素,循環壽命長達2000次,並已克服了電導率低的缺點。能量型電池的質量比能量可達120Wh/kg,與超級電容器並聯使用,可以組成性能全面的動力電源。功率型的質量比能量也有70~80Wh/kg,可以單獨使用而不必並聯超級電容器。
5)以鈦酸鋰為負極的鋰離子電池
鈦酸鋰在充電-放電中體積變化極小,保證了電機機構穩定和電池的長壽命;鈦酸鋰電極點位較高(相對於Li+/Li電極為1.5V),在電池充電時可以不生成鋰晶枝,保證了電池的高安全性。但也因鈦酸鋰電極電位較高,即使與電極電位較高的錳酸鋰正極配對,電池的電壓也僅約2.2V,所以電池的比能量只有約50~60Wh/kg。即使如此,這種電池高安全性,長壽命的突出優點,也是其他電池無可比擬的。
㈥ 電動汽車電子控制系統包括哪些系統
你好 汽車電控系統包括感測器、開關信號、電控單元和執行器等部分組成。汽車的電控系統是汽車重要組成部分,電控系統的性能表現直接影響汽車的行駛汽車的舒適性和汽車的燃油經濟性表現。隨著汽車行業的不斷發展,汽車的電控系統不斷升級,採用了大規模集成電路和微處理器,為汽車的電控系統提供應用。
㈦ 發動機電控技術發展
汽車電子技術發展始於20世紀60年代,分為三個階段:
第一階段,從20世紀60年代中期到70年代中期,主要是為了改善部分性能而對汽車產品進行的技術改造,如在車上裝了晶體管收音機。
第二階段,從20世紀70年代末期到90年代中期,為解決安全、污染、和節能三大問題,研製出電控汽油噴射系統、電子控制防滑制動裝置和電控點火系統。
第三階段,20世紀90年代中期以後,電子技術廣泛的應用在底盤、車身、和車用柴油發動機多個領域。
目前發動機上常用的電控系統有:
電控燃油噴射系統、電控點火系統、怠速控制系統、排放控制系統、增壓控制系統、警告提示系統、自我診斷與報警系統、失效保護系統和應急備用系統。
㈧ 電動汽車電機電控技術原理@《控制與傳動》雜志
電控單元相當於傳統汽車的ECU,是電動汽車上對高壓零部件實現控制的主要執行單元。除了電機控制以外,對車載充電機,DC-DC單元等相關組件的控制,同樣也是由電控單元來實現的。
電控單元的核心,便是對驅動電機的控制。動力單元的提供者--動力電池所提供的是直流電,而驅動電機所需要的,則是三項交流電。因此,電控單元所要實現的,便是在電力電子技術上稱之為逆變的一個過程,即將動力電池端的直流電轉換成電機輸入側的交流電。
為實現逆變過程,電控單元需要直流母線電容,IGBT等組件來配合一起工作。當電流從動力電池端輸出之後,首先需要經過直流母線電容用以消除諧波分量,之後,通過控制IGBT的開關以及其他控制單元的配合,直流電被最終逆變成交流電,並最終作為動力電機的輸入電流。如前文所述,通過控制動力電機三項輸入電流的頻率以及配合動力電機上轉速感測器與溫度感測器的反饋值,電控單元最終實現對電機的控制。
除了對電機實現控制以為,電控單元也是車載充電機,DC-DC單元等組件的主控制機構。充電與電機控制正好相反,需要把電網提供的交流電轉換成動力電池的直流電,也就是在電力電子學上稱為整流的過程。
而DC-DC單元,則是實現通過動力電池為12V電池充電的過程,電控單元需要把動力電池端的高壓,轉換成12V電池的低壓端,用以最終實現為新能源汽車充電。(以上內容來自中國傳動網)