纯电动汽车直流电动机控制器原理

Ⅰ 新能源汽车控制器的概念及整车控制器的工作原理

新能源汽车作为一种绿色的运输工具在环保、节能以及驾驶性能等方面具有诸多内燃机汽车无法比拟的优点，其是由多个子系统构成的一个复杂系统，主要包括电池、电机、制动等动力系统以及其它附件（如图1所示）。各子系统几乎都通过自己的控制单元（ECU）来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、安全性和舒适性的目标，一方面必须具有智能化的人车交互接口，另一方面，各系统还必须彼此协作，优化匹配，这项任务需要由控制系统中的整车控制器来完成。基于总线的分布式控制网络是使众多子系统实现协同控制的理想途径。由于CAN总线具有造价低廉、传输速率高、安全性可靠性高、纠错能力强和实时性好等优点，己广泛应用于中、低价位汽车的实时分布式控制网络。随着越来越多的汽车制造厂家采用CAN协议，CAN逐渐成为通用标准。采用总线网络可大大减少各设备间的连接信号线束，并提高系统监控水平。另外，在不减少其可靠性前提下，可以很方便地增加新的控制单元，拓展网络系统功能。

下面对每个模块功能进行简要的说明：

1、开关量调理模块

开关量调理模块，用于开关输入量的电平转换和整型，其一端与多个开关量传感器相连，另一端与微控制器相接；

2、继电器驱动模块

继电器驱动模块，用于驱动多个继电器，其一端通过光电隔离器与微控制器相连，另一端与多个继电器相接；

3、高速CAN总线接口模块

高速CAN总线接口模块，用于提供高速CAN总线接口，其一端通过光电隔离器与微控制器相连，另一端与系统高速CAN总线相接；

4、电源模块

电源模块，可为微处理器和各输入和输出模块提供隔离电源，并对蓄电池电压进行监控，与微控制器相连；

5、模拟量输入和输出模块

模拟量输入和输出模块，可采集0~5V模拟信号，并可输出0~4.095V的模拟电压信号。

6、脉冲信号输入和输出模块

可采集脉冲信号并调理，范围1Hz—20KHZ,幅度6---50V；输出PWM信号

范围1HZ—10KHZ，幅度0—14V。

7、故障和数据存储模块

铁电存储器可以存储标定的数据和故障码，车辆特征参数等，容量32K。

二、整车控制器功能说明

新能源汽车整车控制器基本上以下几项功能：

1.对汽车行驶控制的功能

新能源汽车的动力电机必须按照驾驶员意图输出驱动或制动扭矩。当驾驶员踩下加速踏板或制动踏板，动力电机要输出一定的驱动功率或再生制动功率。踏板开度越大，动力电机的输出功率越大。因此，整车控制器要合理解释驾驶员操作；接收整车各子系统的反馈信息，为驾驶员提供决策反馈；对整车各子系统的发送控制指令，以实现车辆的正常行驶。

2.整车的网络化管理

在现代汽车中，有众多电子控制单元和测量仪器，它们之间存在着数据交换，如何让这种数据交换快捷、有效、无故障的传输成为一个问题，为了解决这个问题，德国BOSCH公司于20世纪80年代研制出了控制器局域网（CAN）。在电动汽车中，电子控制单元比传统燃油车更多更复杂，因此，CAN总线的应用势在必行。整车控制器是电动汽车众多控制器中的一个，是CAN总线中的一个节点。在整车网络管理中，整车控制器是信息控制的中心，负责信息的组织与传输，网络状态的监控，网络节点的管理以及网络故障的诊断与处理。

3.制动能量回馈控制

新能源汽车以电动机作为驱动转矩的输出机构。电动机具有回馈制动的性能，此时电动机作为发电机，利用电动汽车的制动能量发电，同时将此能量存储在储能装置中，当满足充电条件时，将能量反充给动力电池组。在这一过程中，整车控制器根据加速踏板和制动踏板的开度以及动力电池的SOC值来判断某一时刻能否进行制动能量回馈，如果可以进行，整车控制器向电机控制器发出制动指令，回收能部分能量。

4.整车能量管理和优化

在纯电动汽车中，电池除了给动力电机供电以外，还要给电动附件供电，因此，为了获得最大的续驶里程，整车控制器将负责整车的能量管理，以提高能量的利用率。在电池的SOC值比较低的时候，整车控制器将对某些电动附件发出指令，限制电动附件的输出功率，来增加续驶里程。

5.车辆状态的监测和显示

整车控制器应该对车辆的状态进行实时检测，并且将各个子系统的信息发送给车载信息显示系统，其过程是通过传感器和CAN总线，检测车辆状态及其各子系统状态信息，驱动显示仪表，将状态信息和故障诊断信息经过显示仪表显示出来。显示内容包括：电机的转速、车速，电池的电量，故障信息等。

6.故障诊断与处理

连续监视整车电控系统，进行故障诊断。故障指示灯指示出故障类别和部分故障码。根据故障内容，及时进行相应安全保护处理。对于不太严重的故障，能做到低速行驶到附近维修站进行检修。

7.外接充电管理

实现充电的连接，监控充电过程，报告充电状态，充电结束。

8.诊断设备的在线诊断和下线检测

负责与外部诊断设备的连接和诊断通讯，实现UDS诊断服务，包括数据流读取，故障码的读和清除，控制端口的调试。

Ⅱ 电动车的控制器的原理是什么有什么作用

[color=#9932CC][/color]车用电机控制器近年来的发展速度之快,使人难以想象,操作上越来越“傻瓜”化,而显示则越来越复杂化.比如,车速的控制已经发展到“巡航锁定”;驱动方面,有的同时具有电动性能和助力功能,如果转换到助力状态,借助链条张力测力器,或中轴扭力传感器,只要用脚踏动脚蹬,便可执行助力或确定助力的大小.这期本刊开始给您讲述控制器的知识,让您对控制器有一个更全面的了解.
一、控制器与保护功能
(一)控制器简介
简略地讲控制器是由周边器件和主芯片(或单片机)组成.周边器件是一些功能器件,如执行、采样等,它们是电阻、传感器、桥式开关电路,以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件;单片机也称微控制器,是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起,而构成的计算机片.这就是电动自行车的智能控制器.它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品.
控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等,直接关系到整车的性能和运行状态,也影响控制器本身性能和效率.不同品质的控制器,用在同一辆车上,配用同一组相同充放电状态的电池,有时也会在续驶能力上显示出较大差别.
(二)控制器的型式
目前,电动自行车所采用的控制器电路原理基本相同或接近.
有刷和无刷直流电机大都采用脉宽调制的PWM控制方法调速,只是选用驱动电路、集成电路、开关电路功率晶体管和某些相关功能上的差别.元器件和电路上的差异,构成了控制器性能上的不大相同.控制器从结构上分两种,我们把它称为分离式和整体式.
1、分离式 所谓分离,是指控制器主体和显示部分分离(图4-22、图4-23).后者安装在车把上,控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内,不露在外面.这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短,车体外观显得简洁.
2、一体式 控制部分与显示部分合为一体,装在一个精致的专用塑料盒子里.盒子安装在车把的正中,盒子的面板上开有数量不等的小孔,孔径4~5mm,外敷透明防水膜.孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量.
(三)控制器的保护功能
保护功能是对控制器中换相功率管、电源免过放电,以及电动机在运行中,因某种故障或误操作而导致的可能引起的损伤等故障出现时,电路根据反馈信号采取的保护措施.电动自行车基本的保护功能和扩展功能如下:
1、制动断电 电动自行车车把上两个钳形制动手把均安装有接点开关.当制动时,开关被推押闭合或被断开,而改变了原来的开关状态.这个变化形成信号传送到控制电路中,电路根据预设程序发出指令,立即切断基极驱动电流,使功率截止,停止供电.因而,既保护了功率管本身,又保护了电动机,也防止了电源的浪费.
2、欠压保护 这里指的是电源的电压.当放电最后阶段,在负载状态下,电源电压已经接近“放电终止电压”,控制器面板(或仪表显示盘)即显示电量不足,引起骑行者的注意,计划自己的行程.当电源电压已经达到放终时,电压取样电阻将分流信息馈入比较器,保护电路即按预先设定的程序发出指令,切断电流以保护电子器件和电源.
3、过流保护 电流超限对电机和电路一系列元器件都可能造成损伤,甚至烧毁,这是绝对应当避免的.控制电路中,必须具备这种过电流的保护功能,在过流时经过一定的延时即切断电流.
4、过载保护 过载保护和过电流保护是相同的,载重超限必然引起电流超限.电动自行车说明书上都特别注明载重能力,但有的骑行者或未注意这一点,或抱着试一下的心理故意超载.如果没有这种保护功能,不一定在哪个环节上引起损伤,但首当其冲的就是开关功率管,只要无刷控制器功率管烧毁一只,变成两相供电后电动机运转即变得无力,骑行者立即可以感觉到脉动异常;若继续骑行,接着就烧毁第2个、第3个功率管.有两相功率管不工作,电动机即停止运行,有刷电机则失去控制功能.因此,由过载引起的过电流是很危险的.但只要有过电流保护,载重超限后电路自动切断电源,因超载而引起的一系列后果都可以避免.
5、欠速保护 仍然属于过流保护范畴,是为不具备0速起步功能的无刷控制系统而设置,
6、限速保护 是助力型电动自行车独有的设计控制程序.车速超过某一预定值时,电路停止供电不予助力.对电动型电动自行车而言,统一规定车速为20km/h,车用电动机在设计时,额定转速就已经设定好了,控制电路也已经设好.电动自行车只能在不超过这个速度状态下运行.
控制器的位置不会影响到性能,主要视设计者的意图.但有几项原则:(1)在运行操作允许时;(2)在整体布置允许时;(3)在线路布设要求时;(4)在配套设施要求时

Ⅲ 电动汽车变频控制技术及原理

从电动汽车的工作原理来看，并不是非常复杂。但是从充电开始，电动汽车就面临着问题。给电动汽车充电最方便的方式当然是家用电源。但是家用电源是220V的交流电（AC）给电动汽车充电速度非常慢。充电桩充电很快但是没有专用车库的话，又无法安装。再者充电快也是相对而言，目前充电桩用直流电（DC）最快也要30分钟左右。其次是电池，为了增加续航里程，电动车只能增加电池容量。而过重的电池容量又会影响续航与充电时间。
电动汽车的组成包括
电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动gesep机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
1. 电源
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前，电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池，但随着电动汽车技术的发展，铅酸蓄电池由全球节能环保网于比能量较低，充电速度较慢，寿命较短，逐渐被其他蓄电gesep全球节能环保网池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等，这些新型电源的应用，为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
2. 驱动电动机
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机，这种电机具有"软"的机械gesep.com特性，与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花，比功率较小、效率较低，维护保养工作量大，随着电机技术和电机控制技术的发展，势必逐渐被直流无刷电动机（BCDM）、开关磁阻电动机（SRM）和交流异步电动机所取代。
http://mag.big-bit.com/

Ⅳ 电动车控制器的工作原理是什么

电动车控制器是通过改变占空比来实现加速功能。
控制器根据车型分不同的功率(也就是控制器外观大小),不同的电压;控制器主要是接受用户的操控指令的。
电动车控制器是用来控制电动车电机的启动、运行、进退、速度、停止以及电动车的其它电子器件的核心控制器件，它就像是电动车的大脑，是电动车上重要的部件。电动车就目前来看主要包括电动自行车、电动二轮摩托车、电动三轮车、电动三轮摩托车、电动四轮车、电瓶车等，电动车控制器也因为不同的车型而有不同。
电动车控制器内部有管理芯片，写有软件程序，根据不同的客户体验，很方便随时调整，启动力度，启动速度，电子刹车，智能延时，定时休眠，故障修复，效率匹配，降噪调节可以延展的功能会越来越多，使得电动车设计用户体验更趋人性化。
电动车控制器原理其实主要为电流控制电路，负责驱动电机转动，并能随时进行调控。
主电源48V进去分成两部分电路分别为16V和5V
16V至MOS管开关电路
5V至MCU
由MCU产生PWM信号给6路开关电路即驱动电机工作
MCU的其它I/O端口分别设计有电池欠压检测
MOS管保护
高/低电平刹车
ABS刹车
手把输入
霍尔信号等等

Ⅳ 电动汽车无刷直流电动机的基本原理是什么

电动机的定子绕组为三相星形连接

Ⅵ 电动汽车控制器是什么原理

电动车控制器的工作原理是一样的，无论哪个品牌，唯一不同的是控制器的做工和一些技术上。像你说的高标电动车控制器，可能是技术专利比较厉害。控制器的原理都是控制电动车的起步、运行。控制器满足锁线电压和主回路电压供给整车后，一般都会有一个开机自检的过程，检查控制器的霍尔，相线，手把，刹车等等周边组件是否正常。

Ⅶ 无刷直流电机控制器的工作原理是什么

1、工作原理：永磁无刷直流电机通进的是直流，但并不是像有刷电机那样持续通电给转子，它是通给定子的。有外转子和内转子两种，都是只有定子带电。而这种电机又分霍尔有感式和无感式两种，前者有自带电路通过转子位置变化而变化磁场，后者则需要专用控制器（电子调速器）。所以并不是直观的用直流直接带动电机工作的。

2、无刷直流电机

（1）无刷直流电机由电动机主体和驱动器组成，是一种典型的机电一体化产品。 无刷电机是指无电刷和换向器（或集电环）的电机，又称无换向器电机。早在十九纪诞生电机的时候，产生的实用性电机就是无刷形式，即交流鼠笼式异步电动机，这种电动机得到了广泛的应用。但是，异步电动机有许多无法克服的缺陷，以致电机技术发展缓慢。

（2）上世纪中叶诞生了晶体管，因而采用晶体管换向电路代替电刷与换向器的直流无刷电机就应运而生了。这种新型无刷电机称为电子换向式直流电机，它克服了第一代无刷电机的缺陷。

Ⅷ 请阐述纯电动汽车电路的控制原理

电动车窗的控制有手动控制和自动控制两种功能。所谓手动控制是指按着相应的手动按钮，车窗可以上升或下降，若中途松开按钮，上升或下降的动作即停止。自动控制是指按下自动按钮，松开手后车窗会一直上升至最高或下降至最低

Ⅸ 纯电动汽车原理

蓄电池供电给，照明系统，测量系统，驱动系统。
蓄电池通过整流和逆变器后通过变压器变压，变压器副边根据需要选择几个绕组，电压器吃来的高频交流电整流为直流，分别给照明系统，测量系统和驱动系统供电。测量电压装置中需要测量电路中的电压和电流（输入输出，用互感器）进行观测，还有汽车速度，电池温度等等（用传感器）。
驱动系统使用直流电动机，原理和电机选择还有转速的控制希望楼主查阅有关书籍，这里很难说清楚。
有的电动汽车加装太阳能板，将太阳能储存在蓄电池中，是未来的发展方向，但是目前为止这种汽车的速度和持续行驶距离都很低，有待进一步研究。