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电动汽车整车控制器功能结构说明

电动汽车整车控制器功能结构说明
电动汽车整车控制器功能结构说明

新能源汽车整车控制器系统结构

和功能说明书

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。

新能源汽车控制系统硬件框架

整车控制器电机控制器仪表ECU电池管理系统车载充电机MCU

外围

电路信号

调理

电路功率

驱动

电路电源

电路通讯

电路

图1新能源汽车控制系统硬件框架

一、整车控制器控制系统结构

公司自行设计开发的新能源汽车整车控制器包括微控制器、模拟量输入和输出、开关量调理、继电器驱动、高速CAN总线接口、电源等模块。整车控制器对新能源汽车动力链的各个环节进行管理、协调和监控,以提高整车能量利用效率,确保安全性和可靠性。该整车控制器采集司机驾驶信号,通过CAN总线获得电机和电池系统的相关信息,进行分析和运算,通过CAN总线给出电机控制和电池管理指令,实现整车驱动控制、能量优化控制和制动回馈控制。该整车控制器还具有综合仪表接口功能,可显示整车状态信息;具备完善的故障诊断和处理功能;具有整车网关及网络管理功能。

其结构原理如图2所示。

电源模块

CAN

加速踏板传感器

制动踏板传感器模

理微

器光

离总

线

口组

表电机转速

车速电池SOC故障指示灯充电开关启动钥匙

空调开关

模式开关

制动踏板开关开

光电隔离

高速CAN

总线接口光

离继

动主继电器空调继电器DC/DC继电器备用继电器高速CAN总线

电机

ECU电池

ECU通信

节点其他

节点监控

节点

图2整车控制器结构原理图

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。

纯电动汽车整车控制器(TAC)

纯电动汽车整车控制器(TAC) 项目介绍: 纯电动汽车整车控制器对新能源汽车的动力性、安全性、经济性、操纵稳定性和舒适性等都有重要影响,它是新能源汽车上的一种关键装置。在车辆行驶过程中,整车控制器通过开关输入端口、模拟量转换模块、CAN总线等硬件线路采集路况信息、驾驶员意图、车辆状态、 设备运行状态等参数,依托高速运行的 CPU和控制端口来执行预设的控制算法和管理策略,再将指令和信息等通过 CAN总线、开关输出端口等对动力系统的执行部件进行实时的、可靠的、科学的控制,以实现车辆的动力性、可靠性和经济性。 其硬件结构框图如图一所示。

tihJTJt 川“ J人 整车控制器实物图如图二所 示。 it电" * st 电 M U 电柢第iC 4- if 邨 ESlh 卜 [? ■: *■ DC IX*科电乳 ■ 1 .^ptt'AN :■' - 彝竝 tt」 7%谢洩M!* WI KX T.7*帀小

性能指标: 1)工作环境温度:-30 C—+80C 2)相对湿度:5%~93% 3)海拔高度:不大于3000m 4)工作电压:18VDC —32VDC 5)防护等级:IP65 功能指标: 1)系统响应快,实时性高 2)采用双路 CAN总线(商用车 SAE J1939协议) 3)多路模拟量采样(采样精度10位);2路模拟量输出(精度 12位)4)多路低/高端开关输出 5)多路I/O输入 6)关键信息存储 7)脉冲输入捕捉 8)低功耗,休眠唤醒功能 该项目使用的INFINEON 的物料清单:

整车控制器(VMS, vehicle management Syetem ),即动力总成控制器。是整个汽车的核心控制部件,它采集加速踏板信号、制动踏板信号及其他部件信号,并做出相应判断后, 控制下层的各部件控制器的动作,驱动汽车正常行驶。作为汽车的指挥管理中心,动力总成控制器主要功能包括:驱动力矩控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网 络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视等,它起着控制车辆运行的作用。因此VMS的优劣直接影响着整车性能。 纯电动汽车整车控制器 (Vehicle Controller)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件,它对汽车的正常行驶,再生能量回收,网络管理,故障诊断与处理,车辆的状态与监视等功能起着关键的作用。 与各部件控制器的动态控制相比,整车控制器属于管理协调型控制。 整个车辆系统采用一体化集成控制与分布式处理的车辆控制系统的体系结构,各部件都有 独立的控制器,整车控制器对整个系统进行能量管理及各部件的协调控制。为满足系统数 据交换量大,实时性、可靠性要求高的特点,整个分布式控制系统之间采用CAN总线进 行通讯。 整车控制器主要由控制器主芯片,Flash存储器和RAM存储器及相关电路组成,控制器主 芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。 整车控制器通过 CAN总线接口连接到整车的 CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和控制。 控制器硬件包括微处理器、CAN通信模块、BDM调试模块、串口通信模块、电源及保护 电路模块等。微处理器选用了Motorola公司专门为汽车电子开发的MCgS12,它具有运 算速度快和内部资源与接口丰富的特点,适合实现整车复杂的控制策略和算法。CAN通信 模块符合CAN2.0B技术规范,采用了光电隔离、电源隔离等多项抗干扰设计;BDM调试模块用于实时对控制程序进行调试、修改;串口通信模块用于对控制系统的诊断和标定;电源模块进行了二级滤波的冗余设计,保证控制器在车载12V系统供电情况下正常工作,并具短路保护功能。 CAN,全称为"Controller Area Network ”,即控制器局域网,是一种国际标准的,高性价的现场总线,在自动控制领域具有重要作用。CAN是一种多主方式的串行通讯总线,具有较高的实时性能,因此,广泛应用于汽车工业、航空工业、工业控制、安全防护等领域。 决策层控制单元是车辆智能化的关键,其收集车辆运行过程中的信息,并根据智能算法的决 策向物理器件层控制单元发送命令;动力源控制单元负责调节动力源系统部件以满足决策层控制单元的命令要求;驱动/制动控制单元则调节双向变量电机和能耗制动系统实现车辆的各种工况,如驱动控制、防抱制动等。 整车控制器功能需求: 整车控制器在汽车行驶过程中执行多项任务,具体功能包括:(1)接收、处理驾驶员的驾驶

电动车控制器接线说明

电动车控制器接线说明 高标智能无刷电动车控制器接线说明如下: 1.电源输入 粗红色线为电源正端,黑色线为电源负端,细橙色线为电门锁2.电机相位(A、B、C输出) 粗黄色线为A ,粗绿色线为B ,粗蓝色线为C 3.转把信号输入 细红色线为+5V电源细绿色为手柄信号输入细黑色线为接地线 4.电机霍耳(A、B、C输入)

细红色线为+5V电源细黑色线为接地线。细黄色线为 A ,细绿色线为 B,细蓝色线为 C 5.刹车 细黄色线为机械刹(高电平刹车:+12V),细棕色线为接地线(低电平刹车) 6.转把线 细红色线为转把+5V电源,细黑色线为转把接地线,细绿色线为转把信号输入 7.仪表:细绿色线 8.三档开关: 细白色线高速转换,细黑色线地线,细黄色线高速转换/轻触按钮 9.限速:细灰色线 10.自学习开关线:细灰 高标智能型无刷电动车控制器使用方法和注意事项: 1、在接线前先切断电源,按接线图所示连接各根导线; 2、高标控制器虽然防水、抗震,但控制器做好还是安装在通风、防水、防震部位。 3、控制器限速控制插头应放置容易操作的地方。 4、控制器接插件应接插到位,禁止将控制器电源正负极反接(即严禁粗红、细橙和粗黑;细红和细黑接反)。 5、电机模式自动识别:正确接好电动车控制器的电源、转把、刹把等线束,,将电机识别模式开关线(细灰)短接,打开电门锁,使电机进入自动识别状态,若电机反转则按一下刹车即可使电机正向转动,在控制器识别电机模式10秒后将电机识别模式开关线(细灰)直接断开即可完成电机模式自动识别。 6、1+1助力方向调整:在通电状态,将调速电阻从最大值调到最小值,再回到原始状态后,可将1+1助力的方向从正向模式切换到反向模式,再调整一次可从反向模式切换到正向模式,并将最终的模式存入单片机。

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油,排出大量废气,使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源,对环境不造成污染,受到人们的青睐。随着科 技的进步,电动汽车的核心技术不断地革新与突破,逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助,电动汽车已经成为潜力股,逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发,结合整车信息传输过程,设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词:纯电动汽车;整车控制器;硬件设计;软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种,以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器(vehicle control unit,VCU)作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽,主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中,积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化,汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件,整车厂只需要开发核心应用软件,有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案,开发技术进步明显,但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖,所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象,针对电动汽车应有的结构和特性,对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 (一)整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互,获取整车的实时数据,然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断,从而进入不同的工况与运行模式,对电机控制系统或制动系统 发出操控命令,并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行,并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器,属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令,依照给定的控制策略做出工况与模式的判断,实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电,以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络,实现了数据快速、可靠的传递。 (二)整车控制系统设计 复合电源的结构设计,选择了超级电容与DC/DC串联的结构,双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压,使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全,同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量,在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关,防止了纯电动汽车处于再生制动状态时,动力电池继续供电,降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计,由整车控制器(VCU)、电机控制器(motor control unit,MCU)、电池管理系统(battery management system,BMS)、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元(Electronic Control Unit,ECU)组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计

电动车控制器原理图解

电动车控制器原理图解

单片机PICl6F72是目前电瓶车控制器主流控制芯片,配合2只 74HC27(3输入或非门电路);1只74HC04D(反相器);1只74HC08D(双输入与门)和一片LM358(双运放),组成一款比较典型的无刷电瓶车控制器,具有60°和120°驱动模式自动切换功能,其基本组成框图见图l。实物测绘原理图见图2(图中数据除注明外,均为开锁停车状态数据)。 一、电路简介与自检 开通电门锁,48V电瓶直流电经电门锁线输入到控制器,一路经R3、R13、R4等送入U6的③脚作电瓶欠压检测用,另一路送入U13、U14、

U15输出+15V和+5V给IC和末级驱动供电。单片机PICl6F72的⑨、⑩脚外接16MHz晶体,①脚外接R13、C25组成复位电路,电门锁开锁,单片机得电工作后即进入初始化自检状态,它主要检测:1.由R3、R73、R4、R11、C2l等组成的电池欠压检测电路(典型值U6的③脚输入3.8V)。 2.由R5、R6、U1等组成的末级电流检测和过流保护电路(正常值Ul的⑦脚输出0V,①脚输出约3.6V)。 3.转把复位信号(正常值U6的⑥脚输入约0.8V的低电平)。 4.刹车复位信号(正常值U6的⑦脚输入4.8V高电平)。 5.电机霍尔元件检测到的无刷电机相位信号(正常时至少有一根霍尔线输入为4.1V,其他为0V)。 自检后的状态由LED2显示结果,以下是参照值(具体显示与单片机的程序设计有关)。 闪l停l--自检正常通过 闪2停l--欠压 闪3停l--LM358故障 闪4停1--电机霍尔信号故障

闪5停l--下管故障 闪6停l--上管故障 闪7停1--过流保护 闪8停l--刹车保护 闪9停1--手把地线断开 闪10停1--手把信号和手把电源线短路 闪l停11--上电时手把信号未复位 若自检正常通过,当转动转把时,U6根据转把输出电压的大小,将相应脉冲宽度的载波信号与三路驱动上下管的换相导通信号混合,从而达到控制无刷电机速度的目的,不同的速度对应不同的电机电流,同时行驶速度与电机换相频率成正比。 电路中,末级功率管V1和V2,V3和V4分别为无刷电机U相的上、下路驱动管;V5和V6,V7和V8分别为无刷电机V相的上、下路驱动管;V9和V10,Vll和V12分别为无刷电机W相的上、下路驱动管。U2为下管驱动IC,U4为上管驱动IC;U3、U5为上、下管R55、R56(康铜丝)串接在末级功率管的地线上,因而末级功率管的电流变化会在R55、R56上产生压降,所以由R5、R6和Ul等组成的电流检测电路可以随时检测无刷电机电流的大小,避免过流损坏电机。由R3、R73、R4、R11、C21、

纯电动汽车整车控制器的设计

纯电动汽车整车控制器的设计 发表时间:2019-07-05T11:27:03.790Z 来源:《电力设备》2019年第4期作者:王坚 [导读] 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。 (柳州五菱汽车工业有限公司广西柳州 545007) 摘要:随着社会的发展与科技的进步,各个城市的汽车使用户喷井式增加。传统的内燃机汽车消耗石油,排出大量废气,使得城市的空气质量不断下降。纯电动汽车由于不使用传统化石能源,对环境不造成污染,受到人们的青睐。随着科技的进步,电动汽车的核心技术不断地革新与突破,逐渐完善的城市基础设施提供了有利的帮助,电动汽车已经成为潜力股,逐步取代传统汽车变为可能。本文从汽车结构出发,结合整车信息传输过程,设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词:纯电动汽车;整车控制器;硬件设计;软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种,以其清洁无污染、驱动能源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器(vehicle control unit,VCU)作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽,主要实现数据采集和处理、控制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中,积极推行整车控制系统架构的标准化和统一化,汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件,整车厂只需要开发核心应用软件,有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案,开发技术进步明显,但是对核心电子元器件、开发环境的严重依赖,所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象,针对电动汽车应有的结构和特性,对整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 (一)整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互,获取整车的实时数据,然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行驶状态进行判断,从而进入不同的工况与运行模式,对电机控制系统或制动系统发出操控命令,并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行,并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器,属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传输的数据和驾驶操作指令,依照给定的控制策略做出工况与模式的判断,实现实时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电,以整车控制器为中心通信节点的整车通信网络,实现了数据快速、可靠的传递。 (二)整车控制系统设计 复合电源的结构设计,选择了超级电容与DC/DC串联的结构,双向DC/DC跟踪动力电池电压来调整超级电容电压,使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全,同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量,在复合电源系统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关,防止了纯电动汽车处于再生制动状态时,动力电池继续供电,降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计,由整车控制器(VCU)、电机控制器(motor control unit,MCU)、电池管理系统(battery management system,BMS)、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元(Electronic Control Unit,ECU)组成了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计 (一)整车控制器结构设计 整车控制器的硬件结构根据其基本的功能需求进行设计,如图1所示。支持芯片正常工作的微控制器最小系统是整车控制器的核心,基础的信号处理模块,CAN通信与串口通信组成的通信接口模块,以及LCD显示等其他模块分别作为它的各大功能模块。 图1 整车控制器硬件结构图 (二)整车控制器硬件设计 从功能上可以把整车控制器分为6个模块。 1)微控制器模块:本设计选用美国德州仪器公司TI的数字信号处理芯片TMS320F2812为主控芯片,负责数据的运算及处理,控制方法的实现,是整车控制器的控制核心。此芯片运算速度快,控制精度高的特点基本满足了整车控制器的设计需求。TMS320F2812的最小系统主要由DSP主控芯片、晶振电路、电源电路以及复位电路组成。 2)辅助电源模块:由于整车控制器的控制系统中用到多种芯片,所以需要设计辅助电源电路为各个芯片提供电源,使其正常工作,因此输出电平有多种规格。采用芯片LM317、LM337可分别产生+5V和-5V的供电电压。 3)信号调理模块:输入整车控制器的踏板信号是1~4.2V模拟电压信号,TMS320F2812的12位16通道的A/D采样模块输入的信号范围为0~3.0V,因此需要对踏板输入的模拟电压信号进行相应的调理运算,以满足DSP的A/D采样电平要求。选用德州仪器的OPA4350轨至轨运算放大器,在输入级采用RC低通滤波电路与电压跟随电路以滤除干扰信号,减小输入的模拟信号失真。开关信号先经RC低通滤波电路滤除高频干扰,再作为电压比较器LM393的正端输入,电压比较器的负端输入接分压电路,将LM393的输出引脚外接光耦芯片,在起到电平转换作用的同时,进一步隔离干扰信号,提高信号的安全性与可靠性。 4)通讯模块:TMS320F2812具有一个eCAN模块,支持CAN2.0B协议,可以实现CAN网络的通讯,但是其仅作为CAN控制器使用。选用3.3V单电源供电运行的CAN发送接收器SN65HVD232D,其兼容TMS320F2812的引脚电平,用于数据速率高达1兆比特每秒(Mbps)的应

常用电动车控制器电路与原理大全

!!电动自行车控制器电路原理分析 目前流行的电动自行车、电动摩托车大都使用直流电机,对直流电机调速的控制器有很多种类。电动车控制器核心是脉宽调制(PWM)器,而一款完善的控制器,还应具有电瓶欠压保护、电机过流保护、刹车断电、电量显示等功能。 电动车控制器以功率大小可分为大功率、中功率、小功率三类。电动自行车使用小功率的,货运三轮车和电摩托要使用中功率和大功率的。从配合电机分,可分为有刷、无刷两大类。关于无刷控制器,受目前的技术和成本制约,损坏率较高。笔者认为,无刷控制器维修应以生产厂商为主。而应用较多的有刷控制器,是完全可以用同类控制器进行直接代换或维修的。 本文分别介绍国内部分具有代表性的电动自行车控制器整机电路,并指出与其他产品的不同之处及其特点。所列电路均是根据实物进行测绘所得,图中元件号为笔者所标。通过介绍具体实例,达到举一反三的目的。 1.有刷控制器实例 (1)山东某牌带电量显示有刷控制器 电路方框图见图1。 1)电路原理 电路原理图见图2所示,该控制器由稳压电源电路、PWM产生电路、电机驱动电路、蓄电池放电指示电路、电机过流及蓄电池过放电保护电路等组成。

稳压电源由V3(TL431),Q3等元件组成,从36V蓄电池经过串联稳压后得到+12V 电压,给控制电路供电,调节VR6可校准+12V电源。 PWM电路以脉宽调制器TL494为核心组成。R3、C4与内部电路产生振荡,频率大约为12kHz。 H是高变低型霍尔速度控制转把,由松开到旋紧时,其输出端可得到4V—1V的电压。该电压加到TL494的②脚,与①脚电压进行比较,在⑧脚得到调宽脉冲。②脚电压越低,⑧脚输出的调宽脉冲的低电平部分越宽,电机转速越高,电位器VR2用于零速调节,调节VR2使转把松开时电机停转再过一点。 电机驱动电路由Q1、Q2、Q4等元件组成。电机MOTOR为永磁直流有刷电机。TL494的⑧脚输出的调宽脉冲,经Q1反相放大驱动VDMOS管Q2。TL494的⑧脚输出的调宽脉冲低电平部分越宽,则Q2导通时间越长,电机转速越高。D1是电机续流二极管,防止Q2击穿。TL494的⑧脚输出低电平时,Q1、D2导通,Q4截止,Q2导通;TL494的⑧脚输出高电平时,Q1、D2截止,Q4导通,迅速将Q2栅极电荷泄放,加速Q2的截止过程,对降低Q2温度有十分重要的作用。 蓄电池放电指示电路由LM324组成四个比较器,12V由R24、VR1、VR4、VR3、VR5、R21分压形成四个不同基准电压分别加到四个比较器的反相端。蓄电池电压经R23和R22分压加到每个比较器的同相端,该电压和蓄电池电压成比例。VA=VB*R22/(R22+R23)。当蓄电池电压不低于38V时,LED1、LED2、LED3均点亮;当电池电压低于38V时,LED3熄灭;当电池电压低于35V时,LED2熄灭;当电池电压低于33V时,LED1熄灭,此时应给电池充电。调节VR1、VR4、VR3可分别设定LED3、LED2、LED1熄灭时的电压。LED4用作电源指示,LED5用作欠压切断控制器输出指示。 蓄电池过放电保护当蓄电池放电到31.5V时.LM324的①脚输出低电平,三极管Q5导通,约5V电压加到TL494的死区控制端④脚.该脚电位≥3.5V,就会迫使TL494内部调宽脉冲输出管截止,从而使三极管Q1、Q2截止,电机停止运转,蓄电池放电停止,进入电池保护状态。此时LED5点亮,指示出该状态。VR5用于设定电池保护点电压。

纯电动汽车整车控制系统教案

课程单元教学设计任课教师:科目纯电动汽车整车控制系统检修授课班级:

一、知识一、任务导入 假如你是北汽新能源4S店的一名车辆维修人员,需要对某待维修 的车辆进行整车状态参数读取,请问你会正确使用故障诊断仪进行 数据流读取吗? 二、容及过程设计 教师活动 1、电动汽车整车控制系统的作用 1.1控制系统的基本概念 控制系统一般包括传感器、控制器和执行元件。传感器采集信 息并转换成电信号发送给控制器,控制器根据传感器的信息进行运 算、处理和决策,并向执行元件发送控制指令以完成某项控制功能。 1.1.2北汽EV160纯电动汽车整车控制系统的组成 北汽EV160纯电动汽车的整车控制系统结构如图所示,按照各 部件的功能,可以将整车控制系统分为动力电池系统、充电系统、 驱动电机系统、传动系统、电动助力转向系统、制动系统等。该车 的主要高压部件,都集中在了汽车前机舱,如电机控制器、高压控 制盒DC/DC变换器、车载充电机、驱动电机等。 教 师: 引 出 话 题 教 师: 板 书、 展 示、 解 说、 提 问 提 问、 启 发 比 喻 多 媒 体 展 示、 互 动 步骤教学容教师、 学生 活动 教 学 方 法 与 手 段 时 间 分 配

二、 技能 一、技能训练项目及组织 2、实训组织 1)分两组,每次一组组,其他学生完成布置作业 2)实习、学习指导(教师分工 (1)一位教师负责实训室进行操作示 (2)另一位教师负责指导完成相关学习任务 3、使用设备 教师: 示演 示

4、安全和纪律要求 1、穿好工作服、讲究仪容仪表 2、服从安排,遵守纪律,讲究秩序 3、不允许擅自乱动设备 5、学习评估 按学校要求评估

电动车控制器故障维修实用方法上篇

电动车控制器故障维修实用方法 当下,电动车成为绿色出行、低碳环保的代名词,在大家时兴骑电动车的时候,电动车控制器作为配件商也迎来了快速发展的春天。 在人们对电动车控制器使用量越来越多的时候,也常常会遇到一些问题。对于基础性的电动车控制器原理、电动车控制器接线图,很多人都很少理解。但在电动车控制器发生故的时候,又急需一些实用的方法来进行电动车控制器维修。 针对市场上电动车控制器维修问题,来自高标电子科技的控制器工程师王主任给大家总结了一些简单易操作的方法。以高标电动车控制器为例,给大家讲解了很多关于电动车控制器的故障维修的基础知识。 一、有刷控制器故障的检测与排除 通过测量控制器连接部件或引线的电源电压或信号电压可以分析判断出控制器的故障所在,我们现在介绍控制器常见故障的检测与排除方法:(1)对控制部件的供电不正常 检测方法如下:控制器内部电源一般采用三端稳压集成电路,一般用7805、7806、7812、7815三种规格的稳压集成块,它们的输出电压分别是5V、6V、12V、15V。用万用表的直流电压+20V(DC)档位,黑表笔与红表笔分别靠在转把的黑线和红线上,观察万用表读数是否与标称电压相符,它们的上下电压差不应超过0.2V。否则说明控制器内部电源出现故障了。

(2)没有输出 检测方法如下:用万用表的+20V(DC)档位,先测量闸把输出信号的高低电位,捏闸把时,闸把信号有超过4V的电位变化。排除闸把故障之后,按照有刷控制器常用芯片引脚功能表,与测量出的主控芯片与逻辑芯片的电压值进行电路分析,并检查各芯片外围器件(电阻、电容、二极管)的数值是否和元件表面的标识相一致。检查出外围器件或集成电路出现故障,我们可以通过更换同型号的器件来排除故障。 (3)飞车 飞车故障一般是由MOS击穿引起的。判断MOS管好坏的方法如下:用万用表的二极管档位测量MOS管三个引脚的应该没有短路现象。MOS管损坏,可以通过更换同型号的器件来排除故障。 二、无刷控制器故障的检测与排除 无刷控制器电源与闸把的故障,可以参照有刷控制器的故障排除方法先予排除。对无刷控制器而言,还有其特有故障现象,一般分以下几点: (1)缺相 无刷控制器缺相分主相位缺相和霍耳缺相两种情况。 主相位缺相的检测方法可以参照有刷控制器飞车故障排除法,检测MOS管是否击穿,无刷控制器MOS管击穿一般是某一个相位的上下两个一对MOS管

混合动力电动汽车控制策略优化

混合动力电动汽车控制策略优化 混合动力电动汽车其中一个非常重要的技术是控制策略,文章对混合动力汽车控制策略进行了分类及分析,指出混合动力汽车的控制策略的缺点和不足,需要进一步优化,整车性能会受到动力系统匹配参数和控制策略参数二者的共同影响,提出一种结合了遗传算法和模拟退火算法二者的优化算法。 标签:混合动力电动汽车;控制策略;优化 1 概述 对于不同类型的混合动力汽车,已经研究出来很多不同种类的控制策略,但是对于所有类型的混合动力汽车来说,控制策略的参数优化有着很大的共通。一般情况下,都是根据以往的经验来设定一套大概的值,然后进行参数的微调找到最合适的参数。然而这种尝试的办法很难锁定最佳的参数搭配方案,因此在参数优化的过程中就使用优化算法来解决问题。 2 控制策略的分类 2.1 基于规则的能量管理策略 2.1.1 逻辑门限值控制方法。通过阈值的设置来限制发动机的有效工作范围,控制发动机和电池在高效率范围内工作。该算法简单易实现,应用较普遍。此种策略中要提前设置阈值,所以造成控制系统较难随时匹配实际的情况和参数的改变,同时也忽略了电机的效率情况,所以这种静态控制策略并不是最优的。 2.1.2 基于模糊控制的智能型控制策略。该策略来源于人类的思维方式,提取被控系统的定性和定量信息,通过推理来控制一些很难模型化的系统。由于不能够模型化,所以设计者通过自己以往的经验来提炼规则。 2.2 瞬时优化控制策略 对于不同的功率分配以及地点,该策略实时监控发动机和电动机的消耗燃油量和排放量,通过这些数据得到最适合该混合动力系统的工作模式以及地点。该策略目前并未广泛使用。 2.3 全局优化控制策略 全局最优控制策略是根据最优化方法和最优控制理论而得到的策略,用于分配混合驱动动力。若想使用该策略最重要的前提是清楚汽车的行程,由于这一点的限制,该策略目前尚未投入实用阶段。所以,可以说全局最优控制策略仅仅称得上是一种控制策略设计的方法。

电动车控制器检验方法

一、范围 本标准规定了电动自行车用控制器(以下简称控制器)的产品分类及型号、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。 本标准适用于电动自行车用控制器。 二、规范性引用文件 下列文件中的条款,通过本标准的引用而构成为本标准的条款。凡是注日期的文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB 775 旋转电机定额和性能 GB 17761 电动自行车通用技术条件 GB/T 2828.1-2003 计术抽样检验程序的第一部分、按接收质量限(AQL)检索的逐 步检验抽样计划 GB/T 4942.2-1993 低压电器外壳防护等级 GB/T 7345-1994 控制微电机基本计术要求 三、产品型号及分类 3.1 产品分类:按控制器所控制的电机的不同,分为有刷电机控制器及无刷电机控制器; 按所具功能及引线布局分为A、B、C、D、E 等系列。 3.2 控制器型号 控制器型号组成:W ZK(X )X X X X X 其中:W …………… 代表所控制电机种类:W 是无刷电机,无字头的是有刷电机; ZK(X )……ZK 代表直流电动机控制器,括号中的X 为英文字母,此字母可以由生 产厂家根据控制器的功能以及所用芯片的不同而定,也可以不加; X X X X …… 产品参数:为四位阿拉伯数字,前两位是额定工作电压,后两位是最大 工作电流,即限流值; X …………… 控制器扩展系列号A、B、C、D、E、F、G、H 等; 型号示例: ZK3610E:有刷电机控制器,额定电压36V,最大工作电流(限流值)10A。 四、要求 4.1 控制器正常工作的条件 a)温度:-20℃~45℃;

电动汽车能量回馈的整车控制(1)

2005005 电动汽车能量回馈的整车控制 张 毅,杨 林,朱建新,冒晓建,卓 斌 (上海交通大学汽车电子研究所,上海 200030) [摘要] 以4种典型循环工况为例对电动汽车进行能量分析,设计了基于常规汽车制动系统的整车能量回馈控制方式,研究了控制策略,完成了车辆道路试验与标定优化。试验表明,整车能量回馈控制方式与控制策略安全、可靠,且柔顺性良好;利用能量回馈技术,蓄电池能量消耗可减少10%,能有效延长电动汽车的一次充电续驶里程。 关键词:电动汽车,能量回馈,控制策略 The Control Strategy of Energy Regeneration for Electric Vehicle Zhang Yi,Yang Lin,Zhu Jianxin,Mao Xiaojian&Zhuo Bin Instit ute of A utomotive Elect ronic Technology,S hanghai Jiaotong U niversity,S hanghai200030 [Abstract] The energy consumption in four typical vehicle testing cycles(FTP,HWEFT,ECE2EUDC and J P1015)is analyzed for EV.Based on the traditional vehicle braking system,a new regenerative braking scheme and its control strategy are designed.The road testing,calibration and optimization are performed.T est results show that the control scheme and strategy is safe,https://www.wendangku.net/doc/0e15990757.html,ing the regenerating scheme,the energy consumption of battery can re2 duce by10percent and the driving range of EV in one charge can increase effectively. K eyw ords:Electric vehicle,E nergy regeneration,Control strategy 原稿收到日期为2003年12月29日,修改稿收到日期为2004年3月8日。 1 前言 电动汽车采用了新型的汽车动力,如何充分提 高车辆行驶能量效率,进而延长车辆续驶里程,是电 动汽车需要解决的一个关键问题。能量回馈是解决 该问题的主要技术措施。 能量回馈包括车辆制动能量回馈与车辆滑行能 量回馈两种。此时,驱动电机按发电机运行,将车辆 行驶动能转化为电能,可以起到3个作用:辅助制 动;回收能量给动力蓄电池充电,从而延长车辆续驶 里程;在车辆有供热需求时,直接利用这部分电能供 热取暖。 能量回馈制动与电动汽车其它电气制动方式 (主要有能耗制动、反接制动[1])比较,无须改变系 统硬件结构,回馈电流可柔性控制,可使制动效果与 能量回收效果综合最佳。因此,能量回馈是最适合 电动汽车的电气制动方式,其关键是能量回馈的过 程控制。电动汽车的能量回馈控制由整车控制与电 机控制交互作用而实现,作者在电动汽车制动能量 分析的基础上,设计一种能量回馈的整车控制方式, 并进行相应控制策略的研究。 2 制动能量分析 为了进行电动汽车能量回馈控制,需首先探明 其在各种用途中的制动能量回馈潜力。作者分别以 美国F TP工况、高速公路HFET工况、欧洲城市循 环ECE2EUDC工况和日本J P10154种循环工况为 例,进行制动能量的分析。 4种循环工况的驱动与制动能量如图1所示, 可见在这4种循环工况中,制动能量都占了不小的 比例,其中J P1015工况为2517%,ECE2EUDC工况 为18%,HFET工况为6%,F TP为25%。 回馈能量还与制动方式和回馈系统各环节的效 率因子有关[2]。电动汽车的制动方式包括:电气制2005年(第27卷)第1期 汽 车 工 程 Automotive Engineering 2005(Vol.27)No.1

增程式电动汽车控制策略的优化

增程式电动汽车控制策略的优化 摘要:增程式这类电动汽车有着自身的运转模式,同时也要配备最合适的控制策略。循环系统要在最大范围内减低损耗的总能量,在这种基础上结合实情探析了最优的控制策略。对此可选取外部优化,借助仿真软件以此来调控并优化给定的参数。优化程序设有非支配算法及精英策略,优化探析得出的结论表明:优化的新式算法拟定的参数可覆盖全局,从整车入手减低了运行汽车损耗的循环能量,因而更能吻合新形势下的节能思路。 关键词:增程式电动汽车;控制策略;优化思路 在现今状态下,生产电动汽车日渐受到多样的要素约束,例如电池本体的密度、耗费的总成本、可运转的年限。在这些要素制约下,电动汽车常规的产品将很难拓展现存的市场。增程式新的电动车配备了混合特质的内在动力,这种纯电动车可拓展继续行驶的总体路程。历经长期探究,针对于这类汽车设定的控制策略日趋成熟,然而仍没能给出最完备的控制思路。为此有必要预设合适的优化目标,在根本上优化现存的控制方式。 1 新式汽车构造 增程式电动汽车有着新式的构架,这是由于增程式车身

添加了发电配备的机组及发动机。增程式汽车拥有纯电动汽车固有的特性,同时又增添独特性。相比于供应混合动能的传统汽车,增程式车身减低了发动机附带的功率,电池及电机提升了固有的功率。同时,增程式电池还可随时补充电网缺失的电能[1]。增程式车身设定为串联的,驱动装置设为电机。发动机在各时段都可运转,在拥挤城区行进的电动车常常会频繁停止及启动,为此增程新式的车型更能适用。 2 增程式配备的控制策略 2.1 总的控制方式增程式电动汽车依循新式的工作模式。详细来看,初期电动车在行进时,电池充满了电能。动力电池可供应整车必备的功率需求,但发动机可暂停运转。在这种状态下,纯电动车相比于增程新型车辆显现了不足。电动汽车行进的过程中电池组将会持续耗电。起动发动机时,发动机会协同动力电池一并运转,这种状态下增程式及混合性车型二者是等同的[2]。 增程电动车设有持久可供应的动能,减低了消耗掉的电池成本。运用增程式车型可避免行驶至中途的暂停,免去驾驶员额外的担忧。若电池现有电能并不充足,那么启用辅助类的供应电能。在这种设置下,发动机不必供应行驶路径中的一切动能,在最大程度减低了根本的发动功率。(见图1) 2.2 增程式运转的新模式纯电动车增程车身配备双重的 动力源:增程装置即发电机组、动力供应性的电池组。在两

电动汽车整车控制系统介绍

电动汽车整车控制系统介绍 本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。整车电气系统列出如表1所示。 整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。 1 整车控制器系统配置 整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。整车控制器通过CAN总线与电池ECU、电机ECU、电源分配ECU、ABS系统、中控门锁、仪表显示系统连接。与其余的电气系统通过IO端口连接(也可使用CAN通讯)。下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。 1.1 动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动ECU 电机驱动ECU通过CAN总线与整车综合控制器通讯。应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。并应该能接受整车控制器发来的控制命令。 1.2 能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统 与整车控制器通讯的有电池管理ECU和电源分配ECU。 电池管理ECU对电池进行充放电管理及保护。它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。 电源分配ECU应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。 1.3 ABS系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制

动阀的状态以及自身的工作状态等信息 1.4 中控门锁,应提供各车门状态等信息 1.5 仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容 1.6 照明指示系统,可以通过CAN总线来控制,也可以通过IO来指示照明指示系统的运行状态 1.7 转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息 可以是简单的开关量也可以用CAN总线通讯。 1.8 驾驶员的油门踏板和制动踏板经信号调理后接入到整车控制器内 2 整车控制器详细功能 纯电动汽车的整车控制器的主要功能包括:汽车驱动控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视、行车记录等。整车控制器功能框图如图2所示。整车控制器通过CAN总线和IO端口来获得如加速踏板开度、电池SOC、车速等信息,并根据这些信息输出不同的控制动作。 下面分别介绍各部分实现的具体功能。 2.1 汽车驱动控制 根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况,经分析和处理,向电机控制器发出指令,满足驾驶工况要求。包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和处理等工况。 2.2 整车能量优化管理 通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率。 2.3 网络管理 整车控制器作为信息控制中心,负责组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等功能,网络故障诊断和处理。

电动车控制器使用说明

电动车控制器使用说明 ①自学习模式:只接电源线、电机相线、霍尔线、学习线,打开电源锁,电机中速运转,如果电机反转,拔开学习线再插即变正转;然后拔开学习线,依次接好转把、刹把等其它功能线,电机运转正常即可(电机不转请检查刚接上的功能线是否正常)。如果感觉调试后电机运转不正常,请使用“全自动学习模式”再调试一遍。 ②全自动学习模式:(此模式不使用学习线,请始终保持学习线处于断开状态) a.只接电源线、电机相线、转把线,打开电源锁,转动调速把,如果电机反转,将电机相 线任意两根互换即可正转。 b.电机正转后再接上电机霍尔线,慢慢转动调速把,如果电机一转就停,说明电机霍尔是好的,控制器已进入有霍尔状态工作,调速把回零再给,即可正常运行;如果慢慢转动调速把,电机不停,则说明电机霍尔是坏的,控制器只能在无霍尔状态下工作。然后把其它功能线接好 即可。 电动车控制器不能进入有霍尔状态时可能有如下原因: 1.正常待机状态,用外力拨动电机,电机霍尔信号输入端,应有高低电平变化,如 没有变化电机霍尔坏。 2.二极管D9(见原理图)损坏,电阻R59、R60、R61、R62、R63、R64虚 焊,霍尔线插头没接好。 电动车控制器维修经验:

1.开机后如测得78L05输出为8V左右,一般来说是电源部分2907(5401)损坏, 这种情况下可导致故障指示灯短闪二次,误判为欠压故障,实际上不是欠压电路 有问题。 2.本电路只有在调速把或电机霍尔接上后电路才有稳定的5V输出。 3.开机后15V只有零点几伏,电阻RP1、RP2开路、虚焊。如15V电压升到25V左 右,多是2907、2N5551损坏。 4.开机后15V升到30V左右,应检查LM358是否虚焊,2907是否损坏,如没有坏, 应测量LM358一脚电压1.5伏是否升到了5伏,如是LM358坏。 5.开机15V和5V都不正常,应检查驱动电路,一般是驱动电路有短路现象或CPU 主芯片击穿等。 电动车控制器电源故障检测: 如果14V、5V负载器件损坏或损伤,都有可能引起开关电源的不正常工作。 检测方法一:去掉全部外接的部分,打开电源,使用万用表直流档测量14V、5V电源是否正常,如果不正常,应首先修理电源部分,使得电源正常工作。如果正 常则是负载部分有短路故障。 检测方法二、在关闭电源情况下用万用表电阻档测量14V电源输出端与地的电阻为5KΩ左右,5V电源输出端与地的电阻为1.6K左右。如果以上数值不对,可检 查相关元件,排除故障。

电动车控制器原理图解

电动车控制器原理图解 单片机PICl6F72是目前电瓶车控制器主流控制芯片,配合2只 74HC27(3输入或非门电路);1只74HC04D(反相器);1只74HC08D(双输入与门)和一片LM358(双运放),组成一款比较典型的无刷电瓶车控制器,具有60°和120°驱动模式自动切换功能,其基本组成框图见图l。实物测绘原理图见图2(图中数据除注明外,均为开锁停车状态数据)。 一、电路简介与自检 开通电门锁,48V电瓶直流电经电门锁线输入到控制器,一路经R3、R13、R4等送入U6的③脚作电瓶欠压检测用,另一路送入U13、U14、

U15输出+15V和+5V给IC和末级驱动供电。单片机PICl6F72的⑨、⑩脚外接16MHz晶体,①脚外接R13、C25组成复位电路,电门锁开锁,单片机得电工作后即进入初始化自检状态,它主要检测:1.由R3、R73、R4、R11、C2l等组成的电池欠压检测电路(典型值U6的③脚输入3.8V)。 2.由R5、R6、U1等组成的末级电流检测和过流保护电路(正常值Ul的⑦脚输出0V,①脚输出约3.6V)。 3.转把复位信号(正常值U6的⑥脚输入约0.8V的低电平)。 4.刹车复位信号(正常值U6的⑦脚输入4.8V高电平)。 5.电机霍尔元件检测到的无刷电机相位信号(正常时至少有一根霍尔线输入为4.1V,其他为0V)。 自检后的状态由LED2显示结果,以下是参照值(具体显示与单片机的程序设计有关)。 闪l停l--自检正常通过 闪2停l--欠压 闪3停l--LM358故障 闪4停1--电机霍尔信号故障

闪5停l--下管故障 闪6停l--上管故障 闪7停1--过流保护 闪8停l--刹车保护 闪9停1--手把地线断开 闪10停1--手把信号和手把电源线短路 闪l停11--上电时手把信号未复位 若自检正常通过,当转动转把时,U6根据转把输出电压的大小,将相应脉冲宽度的载波信号与三路驱动上下管的换相导通信号混合,从而达到控制无刷电机速度的目的,不同的速度对应不同的电机电流,同时行驶速度与电机换相频率成正比。 电路中,末级功率管V1和V2,V3和V4分别为无刷电机U相的上、下路驱动管;V5和V6,V7和V8分别为无刷电机V相的上、下路驱动管;V9和V10,Vll和V12分别为无刷电机W相的上、下路驱动管。U2为下管驱动IC,U4为上管驱动IC;U3、U5为上、下管R55、R56(康铜丝)串接在末级功率管的地线上,因而末级功率管的电流变化会在R55、R56上产生压降,所以由R5、R6和Ul等组成的电流检测电路可以随时检测无刷电机电流的大小,避免过流损坏电机。由R3、R73、R4、R11、C21、

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