电动汽车独有的电子控制系统
『壹』 电动汽车整车控制系统的作用
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。
『贰』 新能源汽车电控系统有几个功能模块
新能源汽车电控系统有3个功能模块。
汽车电控即汽车电子控制系统,基本由传感器、电子控制器(ECU)、驱动器和控制程序软件等部分组成,与车上的机械系统配合使用,并利用电缆或无线电波互相传输讯息,进行的“机电整合”。英国的汽车发展历史悠久,汇集了世界领先的企业、大学、赛车产业及自主项目,已经具备实现转型研发的实力。专业知识和前瞻性的思维是英国开发核心汽车技术的独特优势。
英国汽车的制造能力世界排名靠前,从产品的制造范围和所涉及的行业品牌规模便可见一斑。英国汽车的制造范围涵盖了包括乘用车、商用车、公交车、客车等多领域英国拥有可进行批量生产的7家乘用车制造商、8家商用车制造商、11家公交车客车制造商、逾10家大型高档车兼跑车制造商。
根据英国汽车制造商与交易商协会的数据,2013年,英国共生产整车160万辆,相当于每20秒钟就有一辆新车下线,其中77%的产品出口到世界各地。英国的汽车制造水平也吸引着世界各地的顶级制造商。
作为全球汽车发动机研发和生产的中心,英国的动力总成设计始终保持世界领先水平,尤其在发动机设计方面优势显著。2013年,英国总共生产255万台发动机,占整个欧洲发动机生产总量的30%,其中更有62%的发动机出口至100多个国家。
『叁』 电动汽车电子控制系统包括哪些系统
你好 汽车电控系统包括传感器、开关信号、电控单元和执行器等部分组成。汽车的电控系统是汽车重要组成部分,电控系统的性能表现直接影响汽车的行驶汽车的舒适性和汽车的燃油经济性表现。随着汽车行业的不断发展,汽车的电控系统不断升级,采用了大规模集成电路和微处理器,为汽车的电控系统提供应用。
『肆』 电动汽车电控系统的组成
电子控制系统(简称电控系统)是指采用计算机等电子设备作为控制装置的自动控制系统。任何一种电子控制系统其主要组成都可分为信号输入装置、电子控制单元(ECU)和执行元件三大部分。
信号输入装置是各种传感器。传感器的功用是采集控制系统所需的各种物理、化学信息,并将其转换成电信号通过线路输送给ECU。电子控制单元(ECU)是一种综合控制电子装置。其功用是接受各传感器提供参考(基准)电压,接受传感器或其他装置输入的电信号并对所接受的信号进行存储、计算和分析处理,根据计算和分析的结果向执行元件发出指令。执行元件是受ECU输出指令控制,具体执行某项控制功能的装置。
『伍』 纯电动汽车有哪些控制系统
纯电动汽车系统:电力驱动系统
电力驱动系统包括电子控制器、功率转换器、电动机、机械传动装置和车轮,其功用是将存储在蓄电池中的电能高效地转化为车轮的动能,并能够在汽车减速制动时,将车轮的动能转化为电能充入蓄电池。电源系统包括电源、能量管理系统和充电机,其功用主要是向电动机提供驱动电能、监测电源使用情况以及控制充电机向蓄电池充电。
纯电动汽车系统:辅助系统
辅助系统包括辅助动力源、动力转向系统、导航系统、空调器、照明及除霜装置、刮水器和收音机等等,借助这些辅助设备来提高汽车的操纵性和乘员的舒适性。
纯电动汽车系统:电池包系统
电池包系统,包括电池包和管理系统,即battery package 和 BMS ,是电动车的能量源,现在的电池芯主流是磷酸铁锂子电池,三元锂离子电池等。
好了,小编今天的介绍到这里就要和大家说再见了,不知道大家觉得小编今天对纯电动汽车的系统介绍,能否让你对它有了一定的认识与了解呢。
『陆』 电动汽车的典型控制系统主要有哪些
电机控制器的主要由如下几部分组成:
1、电子控制模块(ElectronicController)包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、对电机电流,电压,转速,温度等状态的监测电路、各种硬件保护电路,以及与整车控制器、电池管理系统等外部控制单元数据交互的通信电路。控制软件根据不同类型电机的特点实现相应的控制算法。
2、驱动器(Driver)将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号,并实现功率信号和控制信号的隔离。
3、功率变换模块(PowerConverter )对电机电流进行控制。电动汽车经常使用的功率器件有大功率晶体管、门极可关断晶闸管、功率场效应管、绝缘栅双极晶体管以及智能功率模块等。
电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及电动汽车整车技术为电动汽车四大关键技术。电控系统用于控制电池、电机等组件,其功能包括:电池管理,发动机、电动机能量管理等。电控系统由ECU 等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。
电控系统的材料成本占比不高,但需要经过多次试验才能掌握关键算法,尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略,技术壁垒较高。
电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元,是电机驱动及控制系统的核心,主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。
电机驱动控制系统(包括驱动电机和电机控制器)是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构,控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。
『柒』 汽车电子控制系统由哪几部分组成简述下各组成部分的作用。
一、电子控制单元
电子控制单元(ECU)是汽车电子控制系统的“大脑”,它对各传感器输入的电信号以及部分执行器的反馈电信号进行综合分析与处理,给传感器提供参考电压,然后向执行器输出控制信号,使执行器按控制目标的要求进行工作。
软件集成存储在电子控制单元中,核心是微处理器,这种微处理器通常采用单片机,其功能扩展容易、控制精度更高,用于电子控制系统完成数据采集、计算处理、输出控制、系统监控与自诊断等。
大部分电子控制单元的电路结构类似,其控制功能的变化主要取决于开发的软件及输入和输出模块的变化,应根据电子控制系统的功能而定。
二、传感器
传感器是汽车电子控制系统的“千里眼”和“顺风耳”,它将汽车工况及状态、汽车行驶工况和状态的各种物理参量转变为电信号,并输送给电子控制单元。
汽车电子控制系统所用的各种传感器按其工作原理及输出信号形式的不同,可分为多种类型。例如,脉冲式传感器、电位计类传感器、热敏电阻类传感器、触点开关类传感器等。
三、执行器
执行器是汽车电子控制系统的“手”和“脚”,电子控制单元通过执行器实现对被控对象的控制。执行器对电子控制单元输出的控制信号作出迅速反应,使被控对象工作在设定的最佳状态。
例如,喷油器。喷油嘴的喷油量由ECU决定。ECU会控制喷油嘴的针阀,决定针阀开启的时间长短(喷射脉冲时间)。喷油量是ECU内存中的一个设定值,这个设定值会根据发动机的状况预先设定,这些状况会根据发动机转速和进气量来决定。
传感器
主要作用是向汽车控制系统提供汽车运行的各种工况信息,如发动机转速、节气门开度、冷却液温度等。为完成不同的功能,汽车上设置有不同功能的传感器,即使相同功能的传感器在不同车上也有不同的结构形式。传感器向汽车电子控制单元提供的电信号主要有两种:模拟信号和数字信号。
汽车上有很多传感器,每个传感器一般分属于某个控制系统,如分属于发动机控制系统或底盘控制系统。但有的传感器可能被两个或多个系统共用。
『捌』 纯电动汽车有哪几个系统组成
1、动力电池组
2、驱动电机组
3、电控单元组
4、再加上传统汽车系统
『玖』 纯电动汽车基本电力系统由哪些组成
电动汽车供电系统的组成与原理:组成
纯电动汽车电力驱动系统主要由电子控制器、驱动电动机、电动机逆变器、各种传感器(加速踏板位置传感器、制动踏板开关、转向盘转角传感器等)、机械传动装置(变速器和差速器)和车轮等组成。
电动汽车供电系统的原理:
能够将动力电池输出的电能转换为车轮上的机械能,驱动电动汽车行驶,并能够在汽车减速制动时,将车轮的动能转化为电能充入动力电池,是电动汽车的关键组成部分。它以驾驶人的操作(主要是以加速踏板位置的操作)为输入,经过驱动系统电子控制器的变换后,输出转矩给定值提供给电动机逆变器,电动机逆变器控制驱动电动机的输出转矩,从而使电动汽车以驾驶人预期的状态行驶。当电子控制器同时收到制动和加速信号,则以制动信号优先。其中,最关键的是电动机逆变器,电动机逆变器的主要功能是调节动力电动机和动力电池之间的电流频率和幅值,使其达到匹配,将动力电池的直流电逆变成交流电提供给驱动电动机,将电能转换成机械能,电动机输出的转矩经传动系统驱动车轮,使电动汽车行驶。
对于电动汽车不仅仅对环境有相当好的保护,更重要的就是在买电动汽车的时候还可以得到一大部分的优惠政策。