電動汽車發動機系統設計

❶ 汽車發動機控制系統主要需要哪方面知識

電控燃油噴神系統（電控汽油噴射系統 高壓共軌電控柴油噴神系統） 氧感測器 三元催化轉換器 構成地反饋控制系統 可變進氣裝置（可變配氣相位 可變氣門升程 可變進氣支管長度 閉缸節油 等） 廢氣再循環裝置 強制式曲軸箱通風裝置 燃氣蒸發控制裝置 等等

汽車發動機是為汽車提供動力的發動機，是汽車的心臟，影響汽車的動力性、經濟性和環保性。根據動力來源不同，汽車發動機可分為柴油發動機、汽油發動機、電動汽車電動機以及混合動力等。
常見的汽油機和柴油機都屬於往復活塞式內燃機，是將燃料的化學能轉化為活塞運動的機械能並對外輸出動力。汽油機轉速高，質量小，噪音小，起動容易，製造成本低；柴油機壓縮比大，熱效率高，經濟性能和排放性能都比汽油機好。
除了使用汽油和柴油之外，使用其他新能源的汽車被稱為新能源汽車，包括純電動汽車、混合動力汽車、燃料電池汽車、燃氣汽車、生物乙醇/生物柴油汽車和氫發動汽車等。我國市場上在售的新能源汽車多是混合動力汽車，但是目前已把純電動汽車作為了主攻方向。

控制系統是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標和功能的管理系統。
控制系統意味著通過它可以按照所希望的方式保持和改變機器、機構或其他設備內任何感興趣或可變的量。控制系統同時是為了使被控制對象達到預定的理想狀態而實施的。控制系統使被控制對象趨於某種需要的穩定狀態。
例如，假設有一個汽車的驅動系統，汽車的速度是其加速器位置的函數。通過控制加速器踏板的壓力可以保持所希望的速度（或可以達到所希望的速度變化）。這個汽車驅動系統（加速器、汽化器和發動機車輛）便組成一個控制系統。

❷ 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。

❸ 電動汽車動力電池管理系統設計需要掌握什麼軟體

極能科技有限公司就是做
電池管理系統
產品的，希望回答對你有用。
1.
需要了解matlab,
codewarrior
軟體。
2.
熟悉8位，16位，32位單片機的刷寫方法。
3.
熟悉
嵌入式開發
C語言。

❹ 汽車發動機分為幾大系統

發動機是汽車的動力來源，它由兩大機構和五大系統組成。五大系統包括：
1.冷卻系：主要是對發動機冷卻散熱的給發動機降溫。
2燃油系：主要負責給發動機提供燃油的。
3點火系：主要是給混合氣點火的是混合氣燃燒的。柴油機沒有。
4起動系：主要是使靜止的發動機轉動著車的。
5潤滑系：主要是給發動機的機械原件潤滑的。
具體介紹如下：
五大系統：1、燃料供給系統汽油機燃料供給系的功用是根據發動機的要求，配製出一定數量和濃度的混合氣，供入氣缸，並將燃燒後的廢氣從氣缸內排出到大氣中去；柴油機燃料供給系的功用是把柴油和空氣分別供入氣缸，在燃燒室內形成混合氣並燃燒，最後將燃燒後的廢氣排出。2、潤滑系統潤滑系的功用是向作相對運動的零件表面輸送定量的清潔潤滑油，以實現液體摩擦，減小摩擦阻力，減輕機件的磨損。並對零件表面進行清洗和冷卻。潤滑系通常由潤滑油道、機油泵、機油濾清器和一些閥門等組成。3、冷卻系統冷卻系的功用是將受熱零件吸收的部分熱量及時散發出去，保證發動機在最適宜的溫度狀態下工作。水冷發動機的冷卻系通常由冷卻水套、水泵、風扇、水箱、節溫器等組成。4、點火系統在汽油機中，氣缸內的可燃混合氣是靠電火花點燃的，為此在汽油機的氣缸蓋上裝有火花塞，火花塞頭部伸入燃燒室內。能夠按時在火花塞電極間產生電火花的全部設備稱為點火系，點火系通常由蓄電池、發電機、分電器、點火線圈和火花塞等組成。5、起動系統要使發動機由靜止狀態過渡到工作狀態，必須先用外力轉動發動機的曲軸，使活塞作往復運動，氣缸內的可燃混合氣燃燒膨脹作功，推動活塞向下運動使曲軸旋轉。發動機才能自行運轉，工作循環才能自動進行。

❺ 增程式電動車動力系統分析

5KW低速電動汽車增程器

純電動汽車續航里程短、充電時間長嚴重製約了該產業的快速發展，在純電動汽車上加裝由發動機、發電機、整流器、控制器組成的增程器，可以很好地解決該問題。

在純電動汽車根本問題沒有解決之前，合理的動力參數匹配至關重要。採用三步驟設計方法進行結構配置和參數匹配；提出工程分析與模擬結果相結合的參數匹配方法；研究認為控制策略是駕駛員意圖和汽車性能溝通的橋梁，好的控制策略能彌補參數匹配的不足，使汽車各部件在合理區間工作，提高工作壽命。

常見的增程式電動汽車多用於公交車，公交車可以根據特定的城市循環工況，提出滿足其特色的能量分配方案，增程器更多利用城市的電網電能實現純電動行駛，在發動機最合理的區間運行，減少燃油消耗和大氣污染。

增程式電動汽車的產生使新能源汽車的整體多樣性得到提升，是新型電動汽車的發展方向。目前，能量管理控制方法主要有邏輯門限值控制、模糊控制、瞬時優化控制和全局優化控制等。邏輯門限值控制策略清晰簡單、工程開發周期短，可以將其與相應的離線優化結果與工程經驗相結合，可作為實車的控制策略；模糊控制、瞬時優化控制、全局優化控制也被應用於多能源動力系統控制，但由於過於復雜，難以在實車中應用。

因此，基於AVL Cruise和Simulink聯合模擬平台，對整車進行建模，在Stateflow中制定基於邏輯門限值的控制策略，並進行模擬驗證，模擬結果驗證了整車動力參數匹配比較合理，滿足基本動力性和經濟性要求。控制策略能使動力電池在合理區間工作，實現增程器高效工作，延長電動汽車續航里程，降低有害氣體的排放，與目前存在的公交汽車相比，百公里油耗明顯降低。

由於低速電動四輪車的續航里程還是比較有限的，不能完全滿足大眾的日常出行需求，如果想要增加其續航里程，可以裝上一台增程器，以此來增加其續航里程，增加其活動范圍，滿足大眾日常出行需求，實現出行往返自如，不再因半途沒電而舉步維艱。

增程器可以直接找廠家購買，廠家直接發貨，這樣會便宜一些。需選擇大廠家大品牌出品的增程器才會有質量、性能、工藝、售後等全方位的保障，不然如果是小作坊式的廠家就容易壞也沒有各方面的保障了。

增程器使用建議：

增程器在電量是滿格的時候不推薦啟動，一般建議在電量只有30%-40%的時候啟動是最佳的。滿電量的時候啟動是沒有什麼特別好的效果的，為了環境友好，建議在需要的時候啟動增程器，電池污染比廢氣污染更嚴重，保護電池就是保護環境。不建議在電池沒有一點電的情況下使用，增程器啟動的時候是電啟動，在電池一點電都沒有的時候啟動可能會打不著火。

❻ 電動汽車動力電池管理系統設計哪本書好

電動汽車電池管理系統（BMS）是連接車載動力電池和電動汽車的重要紐帶，其主要功能包括：電池物理參數實時監測；電池狀態估計；在線診斷與預警；充、放電與預充控制；均衡管理和熱管理等

❼ 在純電動汽車高壓電氣系統設計中 電氣特性的安全性、電池兼容性溫度影響有哪些

這個的話會受溫度也有一定的影響，如果溫度過高或者過低，一般來說壽命就會剪短。

❽ 純電動汽車高壓電氣系統設計的主要目的是什麼

您好，主要目的就在於降低能源的消耗。提高動力。望採納。

❾ 基於單片機的電動汽車動力電池數據採集系統設計難嗎

難者不會，會者不難