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电动汽车能量回馈的整车控制(1)

电动汽车能量回馈的整车控制(1)
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/3111952718.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

图1 4种典型工况的能量分析

动、机械制动或两者同时作用的复合制动,其中机械制动会导致一部分制动能量以热量的形式散失掉。能量回馈系统各个环节的效率因子主要包括逆变器

的效率、电机的效率、蓄电池的充电效率等。

3 能量回馈的控制方式

目前,电动汽车能量回馈的整车控制主要有2种方式,见表1。

表1 电动汽车能量回馈控制方式

方式方式1[3,4]

方式2方式描述根据制动踏板行程、制动液压、车速复合作用的控制方式

手动挡位启用/停止能量回馈的控制方式传感器输入

信号制动踏板行程信号、主制动油缸液压信号、车速信号

手动挡位信号,车速信号影响参数蓄电池SOC 水平、电压、温度、电机状态……蓄电池SOC 水平、电压、温度、电机状态……适用工况车辆制动工况车辆滑行工况硬件要求

加装制动踏板行程传感器、主制动油缸液压传感器

增加手动挡位

控制方法

根据制动踏板行程传感器、制动油缸液压传感器信号判断制动力总需求,通过对能量回馈辅助制动力矩与机械制动力矩的合理分配,可使过渡柔和,但系统复杂。由驾驶员手动启用或停止滑行能量回馈充电,能量回馈辅助力矩的大小,充电电流的强度根据车速、动力蓄电池SOC 状态等因素而作用。

综合考虑表1中2种能量回馈控制方式,结合样车的实际情况,作者设计了在原车制动系的基础上,利用制动信号与车速信号复合作用的控制方式,其原理如图2所示。

在图2中,制动踏板提供制动信号,信号传递到

整车控制模块,整车模块根据车辆运行状况及其它控制模块的状态,决定是否进行制动能量回馈,并分配能量回馈辅助制动力矩的大小。

车辆在高速滑行或下坡滑行时,具有极大的动能,许多情况下驾驶员都会通过踩下制动踏板对车

辆实现机械制动,达到缩短滑行距离或限制车速的

目的,但这部分动能以热量的形式被散失掉了。采用图2所示的控制方式,还可方便地实现在车辆处于滑行状态时的滑行能量回馈。

因此,图2控制方式同时具备目前电动汽车能

量回馈的2种控制方式的功能,通用性较强。控制

机构简单,对常规汽车的制动系统无需改动,实施方便,可普遍适用于各类电动汽车。

4 能量回馈的控制策略

能量回馈控制策略直接影响了能量回馈效率、制动安全性、驾驶感觉等,是作者提出的基于常规汽车制动系统的能量回馈控制方式的核心技术,需要综合考虑各种因素。

在图2所示的回馈控制方式中,制动力矩实际包含机械制动力矩与能量回馈辅助制动力矩。由于机械制动力矩由制动踏板行程决定,能量回馈控制系统无法干预。因此,如何在这样的系统约束条件下获得最高能量回馈效率,同时确保制动安全性以及过程过渡的柔顺性,是能量回馈控制策略的设计要点。图3是基于该控制方式的能量回馈策略基本逻辑。在该控制逻辑中,将能量回馈辅助制动力矩(简称回馈力矩)设计为车速的函数,车辆当前的运行状态经过回馈模式辨识器实时判断是否进入能量回馈控制过程以及是制动能量回馈模式还是滑行能量回馈模式。在能量回馈控制过程中,制动能量回馈力矩的允许值由柔顺控制模块实时确定,滑行能量回馈力矩的允许值由柔顺控制模块与效率动态寻

?

52?2005年(第27卷)第1期 汽 车 工 程

优模块共同确定,实际能量回馈力矩的有/无及大小受系统安全性约束条件的限制。

411 柔顺性控制

在车辆制动工况,能量回馈对车辆产生的辅助制动力矩将影响制动踏板感觉与驾驶柔顺性,需对制动能量回馈力矩的大小进行优化控制。为此,在控制策略中根据车速v SS设定了2个评判因子d v SS/d t与d2v SS/d t2,通过动态调节制动能量回馈力矩的大小,确保实施能量回馈作用后的制动加速度、加速度变化率趋势与原车制动的效果相近,从而使在能量回馈作用时的制动感觉与常规汽车相近。在实际系统中,还涉及许多其它控制参数,各控制参数可通过标定工具随车在线标定与优化。

412 能量回馈效率寻优

在车辆制动能量回馈工况中,保持制动踏板的感觉及驾驶柔顺性是首先要考虑的,而对于滑行工况能量回馈,效率与加强柔顺性须首先考虑、同时兼顾。

能量回馈效率的优化是个动态寻优过程,不仅需使电机发电效率、逆变器工作效率、动力蓄电池充电效率均处于高效区,而且还与车辆动力学有关,同时还必须满足车辆控制实时性的要求。因此,算法非常复杂。限于篇幅,将另文介绍这部分内容。413 系统安全性约束条件

电动汽车是个复杂的电力电子控制系统,由多个控制器组成,各控制器之间采用交互式分层控制,整车控制器为主控制器,处于分层控制网络中的最上层。整车能量回馈控制必须充分考虑动力蓄电池、驱动电机、高压电路、各控制系统状态,以及能量回馈对各子系统和整车的电气安全与行驶安全可能造成的各种影响,为此策略中设立了系统安全权系数

C S=C B P+C MO TOR+C VEHICL E+C v

ss

(1)式中,C B P是根据动力蓄电池的电压、电流、温度、S OC、高压电路及管理控制器的状态确定的故障权系数;C MO TOR是根据电机及逆变器的温度、电压、电流、绝缘性能、控制器的状态确定的故障权系数;

C VEHICL E是根据车辆其它部件(如油门、制动系统、

12V蓄电池等)的状态确定的故障权系数;C v

ss

用于将能量回馈控制与车辆行驶状态联系,为制动回馈预限制权系数,综合反映车速条件与能量回馈的边界条件。C B P、C MO TOR、C VEHICL E分别为0~1之间的数值,表征各自子系统的故障程度;C v

ss

在实际车速满足能量回馈的车速条件、且实际回馈能量满足其边界条件时,取值为0,否则取值为1。

因此,当C S≥1时说明系统故障严重或车辆行驶状态不允许实施能量回馈;当C S=0时表示系统无任何故障;当C S为0~1之间的数值时表示系统存在着相应程度的故障。

据此,在控制策略中设计的系统安全性约束条件为:如果C S≥1则禁止能量回馈;如果C S=0则允许能量回馈,且实际能量回馈力矩为柔顺性控制模块/效率寻优模块确定的允许值;如果C S为0~1之间的数值,则允许能量回馈,但实际能量回馈力矩根据C S的大小进行限制。

为了节省控制器ECU的时间资源,控制软件设计中,C S也同时作为能量回馈控制模块的进入条件,即只有C S<1时才进入该模块计算相应的能量回馈控制参数。

5 道路试验

试验用车为曙光纯电动轿车,该车控制器包括整车控制器、蓄电池管理控制器、电机控制器、动力转向控制器、仪表控制器等,采用CAN总线通信实现了各控制单元的网络交互式控制。试验采用了自行研发的基于CAN CCP协议的车用控制器实时监测与在线标定系统。

经过道路试验与随车标定优化,所研究的整车能量回馈控制策略已全面实现,制动回馈过程中的蓄电池电流、电压变化如图4所示

图4 

制动回馈电压电流

图5 速度对比曲线

图5是在蓄电池S OC为45%、车速从0加速到45km/h后,踩下制动踏板,有/无制动回馈作用

?

6

2

?汽 车 工 程 2005年(第27卷)第1期

下的车速对比。图6为制动距离比较,图7、图8分别为车辆加速度比较与加速度变化率比较。

图6 

制动距离比较由图5、图6可见,在能量回馈辅助制动力矩的作用下,制动时间减少了17%,

制动距离缩短了22%。

从图7、图8可见,能量回馈辅助制动力矩作用后,

车辆加速度及其变化率的变化过程均与原车制动系统(即无制动能量回馈)相似,说明两者的制动感觉、驾驶柔顺性相近,车速不会出现突变(图5),采用图2控制策略,制动能量回

馈力矩的加入没有影响制动过程的柔顺性。

图7 加速度变化趋势图8 加速度变化率的趋势图9 工况循环后电池电量图9是能量回馈控制

对蓄电池能量消耗的比较。试验在采用能量回馈策略前后,样车分别按欧洲城市循环ECE 2EUDC

工况连续运行3个循环,

试验前蓄电池的S OC 均为100%。可见,采用能量回馈控制策略,可使蓄电池S OC 少消耗3%,蓄电池能量消耗可相对减少10%,证明能量回馈的控制是成功而有效的。

6 结论

(1)文中设计了基于常规汽车制动系统的能量

回馈控制方式,该方式已成功地运用于国家科技部“863”计划中开发的纯电动轿车上。

(2)实车试验证明,提出的能量回馈控制策略是成功且安全可靠的,车辆驾驶柔顺性较好。

(3)利用能量回馈技术,纯电动轿车按城市循环工况运行,能有效延长车辆一次充电的续驶里程。

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?

72?2005年(第27卷)第1期 汽 车 工 程

制动能量回馈系统协调控制

制动能量回馈系统协调控制 张俊智,张鹏君,陆欣,陈鑫 清华大学汽车安全与节能国家重点实验室,北京,100084 【摘要】本文为混合动力电动汽车设计了分层控制的制动能量回馈系统,该分层结构主要包括驾驶员意图识别、能量管理和元件协调控制三个部分。分层控制结构的采用,将复杂的制动能量回馈系统简化为若干部分,降低了控制难度,为研究提供了便利。所设计的系统已在一款串联混合动力客车上实现,并根据中国城市公交循环工况进行了道路测试。 【关键词】混合动力电动汽车,制动能量回馈系统,分层控制结构,协调控制 Coordinated Control for Regenerative Braking System Zhang Junzhi, Zhang Pengjun, Luxin, Chen Xin State Key Lab. of Automotive Energy and Safety, Tsinghua University, Beijing, China, 100084 Abstract: This paper presents a design of regenerative braking system(RBS) for hybrid electric vehicles using hierarchical control structure and method. The hierarchical model is mainly composed of three modules for driver intent identification, energy management and coordinated control based on components control. As a consequence, RBS, a complicated hybrid dynamic system, is successfully decomposed by several simple modules. The control system and strategies are carried out on a typical serial HEV bus, and tested on road based china typical urban cycle.. Key words: hybrid electric vehicles, regenerative braking system, hierarchical control structure, coordinated control 1 介绍 车辆的动能通过制动能量回馈系统可转化为其它形式能量储存起来,并进一步用于车辆驱动。研究显示,在城市驾驶循环中,发动机发出能量的大约1/3至1/2被制动过程所消耗[1,2]。因此,回馈制动是车辆提高燃油经济性并降低排放的有效方法,有助于缓解能源危机和环境污染。

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/3111952718.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

纯电动汽车制动能量回收技术

纯电动汽车制动能量回 收技术 Document number:PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998

纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中,摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量,增加了纯电动汽车的续航里程,并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语,但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务,也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华,张珍,电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽车.2012,12.];在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中,电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车,其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接,电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始,续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说,续航能力可以通过

改进蓄能和驱动方式来提高,除此之外,制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收,简单来说,就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分,甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能,并返回给蓄电池,与此同时产生制动力矩,使电动机快速停止惯性转动,这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞,纯电动汽车制动能量回收系统研究[D].山东:青岛理工大学,2013.]。 电动汽车发展至今,已有大部分安装了类似装置以节约制动能,经过研究发现,在行驶路况频繁变化的路段,制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种: 飞轮蓄能。特点:①结构简单;②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点:①简便、可大量蓄能;②可靠性高。 蓄电池储能。特点:①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统;②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式

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

纯电动汽车制动能量回收技术

纯电动汽车制动能量回收技术 电动汽车制动能量回收技术是利用汽车在踩动刹车进行减速时将制动效能转变为电能储存并回收到电池当中,摩擦能量没有被浪费掉而是变相扩充了电池的容量,增加了纯电动汽车的续航里程,并且减少了刹车系统耗材的磨损。 电动汽车在“新能源”话题备受瞩目的今日已经不是个陌生词语,但是电动汽车的历史比大多数人想像得要长很多。1896年还推出了为电动车换电的服务,也就是我们今天所说的“充电桩”的雏形[仇建华,张珍,电动汽车制动能量回收方式设计[J].上海汽 车.2012,12.];在十九世纪末二十世纪初的交通大变革中,电动汽车作为一种新型事物快速成长但又迅速陨落。有社会环境的影响也有自身条件的限制。 目前常见的纯电动汽车,其动力电池组、电池变换器和电动机之间为电气连接,电动机、减速器和车轮之间为机械连接。 纯电动汽车制动能量回收技术研究背景 ?动车从登上历史的舞台开始,续航性能如何提升一直是人们争议很大的点。从根本上来说,续航能力可以通过改进蓄能和驱动方式来提高,除此之外,制动能量回收也是重要的方式之一。 制动能量回收,简单来说,就是把电动汽车的电机组中无用的部分、不需要的部分,甚至有害的惯性转动带来的动能转化为电能,并返回给蓄电池,与此同时产生制动力矩,使电动机快速停止惯性转动,这整个过程也就成为再生制动过程[叶永贞,纯电动汽车

制动能量回收系统研究[D].山东:青岛理工大学,2013.]。 电动汽车发展至今,已有大部分安装了类似装置以节约制动能,经过研究发现,在行驶路况频繁变化的路段,制动能量回收技术可以增加20%左右的续驶里程。 制动能量回收方法 制动能量回收方法有常见三种: 飞轮蓄能。特点:①结构简单;②无法大量蓄能。 液压蓄能。特点:①简便、可大量蓄能;②可靠性高。 蓄电池储能。特点:①无法大量蓄能②成本太高。 电动汽车制动能量回收系统的结构 无独立发电机的制动能量回收系统。①前轮驱动制动能量回收系统;②全轮驱动能量回收制动系统。有独立发电机的制动能量回收系统。 系统传动方式 液压混合动力系统的系统传动方式有四种:串联式;并联式;混联式;轮边式。 串联式混合动力驱动系统。串联式混合动力驱动系统,动力源有:发动机和高压蓄能器。 这种方式只适合整车质量小、车速不能过高的小型公交车等。 并联式混合动力驱动系统。并联式混合动力驱动系统动力源是发动机和高压蓄能器。但并联式车辆在制动能量再生系统不工作或出故障时可以由发动机单独直接驱动车辆。 并联式系统的驱动路线有两条,一条是由发动机传给变速器,

电动汽车用直流无刷电机能量回馈研究

电动汽车用直流无刷电机能量回馈研究 摘要本文对电动汽车用直流无刷电机能量回馈的种类进行了深入探讨,针对不同种类能量回馈的特点进行了详细分析,提出了各种回馈适用的条件。最后简要提出了能量回馈的控制方式,通过在产品中的成功应用,证明这种控制方式具有可行性。 关键词直流无刷;能量回馈;回馈制动 0 引言 随着能源供应的紧张,汽油的价格越来越高,使用电能作为汽车的动力将会是未来发展的大趋势。但是目前车用动力电池的储能低、充电时间长是制约其应用和普及的瓶颈。而采用能量回馈的方式,可以将电动汽车刹车时的能量回馈给电池,这就变相的增加了动力电池的储能大小,延长了电池一次充电的续驶里程,具有重要的现实意义。本文将专门探讨直流无刷电机在电动汽车中使用的能量回馈方式。 1 系统构成 1.1 整车动力系统组成 整车动力系统主要由蓄电池、直流无刷电机、电机控制器和霍尔位置传感器组成,见图1。蓄电池作为整车的电量储存设备,为电动汽车的运行提供电能。位置传感器采用120°电角度的霍尔传感器。电机控制器根据电机运行时的位置传感器信号,按照霍尔序列与三相全桥开关的对应顺序进行功率管的开关变换。霍尔信号与三相全桥的顺序如表1所列,通过图2所示的功率变换电路,将蓄电池的直流电转换成电机工作的交流电流。 功率变换部分主要由蓄电池、功率变换电路和直流无刷电机组成,如图2所示。假设电动汽车正向行驶时开关桥的顺序按照表1中的对应顺序,则开关桥和对应的感生电动势波形为图3所示变化。 1.3 回馈控制方式的分类 按照回馈的不同方式,将直流无刷的能量回馈分为自然回馈、全桥回馈和半桥回馈三种类型。 1.3.1 自然回馈方式 当电动汽车处于下坡位置,由于重力加速度使车速不断加快,电机转速随之升高。根据直流无刷电机的特性,当电机转速n大于时,线圈所产生的感生电动势就会超过电池电压U,将产生的电量自然的回馈到电池中。此时三相全桥中的六个mosfet均处于截止状态,mosfet的续流二极管处于三相整流工作状态。 1.3.2 全桥回馈方式 全桥回馈以t0~t2区间为例,此时T1和T4全部进行PWM调制。 当T1和T4均为导通状态下,选电池的负极为参考点,此时三相中点的电压U0=U/2,D6一直处于截止状态,电流运行方向为:电池正极→T1→A相线圈→B相线圈→T4→电池负极。 当T1和T4处于关断状态,此时三相中点的电压U0=-Ec,电流的运行方向为:电池负极→D2→A相线圈→B相线圈→D3→电池正极,由电机向电池回馈能量。 可以看出在t0~t1区间,D6虽然处于正向压降,但电路中并没有回路;在t1~t2区间,D6处于反向压降截止状态。所以在t1~t2整个周期内,D6一直处

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

新能源电动汽车回收系统

现代汽车电子技术 题目:电动助力转向系统 摘要 本文从全球环境污染和能源短缺等严峻问题阐述了发展电动汽

车的重要性和必要性,着重分析概括了电动汽车制动能量回收系统的研究现状 关键字电动汽车制动能量回收系统 1 引言 目前,普通燃油汽车在国内外仍占据绝大部分汽车市场。汽车发动机燃烧燃料产生动力的同时排放出大量尾气,其成分主要有二氧化碳(CO2),一氧化碳(CO),氮氧化合物(NO X)和碳氢化合物(HC),还有一些铅尘和烟尘等固体细微颗粒物,虽然现代汽车技术已经使汽车尾气排放降到很低,但由于汽车保有量持续高速增加,汽车排放的尾气还是会对人类的生存环境造成很严重的影响,例如近年来不断加剧的温室效应,光化学烟雾,城市雾霾等大气污染现象。 内燃机汽车消耗的能源主要来自石油,石油属于不可再生资源,目前全球已探明的石油总量为12000.7亿桶,按现在的开采速度将只够开采40.6年左右,即使会不断发现新的油田,但总会有消耗的一天。全球交通领域的石油消耗占石油总消耗的57%,由于汽车的保有量持续快速增长(主要来自发展中国家),到2020年预计这一比例将达到62%以上,2010年我国的石油对外依存度已达到53.8%,到2030年预计这一比例将达到80%以上,可见石油资源的短缺将会直接影响我国的能源安全,经济安全和国家安全,不利于我国长期可持续的发展,因此探索石油以外的汽车动力能源是21世纪迫切需要解决的问题。 电动汽车具有无污染,已启动,低噪声,易操纵等优点,相关的技术研究已趋成熟,是公认的未来汽车的主流。自1997年10底丰田推出混合动力车型Prius 以来,电动汽车越来越受市场的欢迎,近年来不少国内外汽车生厂商已向市场推出不少种类的电动汽车,在混合动力汽车领域,日本的丰田和本田不管从技术研发还是在市场销售,宣传等方面已经走在世界的前列,推出了诸如Pius,Insight,Fit,Civic 等量产化混合动力车型,其他国外汽车制造商在本田和丰田之后也相继推出相应的车型,例如宝马3系,5系,7系,8系都推出了相应的混合动力车型,大众途锐的混合动力版,特斯拉推出的MODEL S 纯电动车,国内汽车生产商比亚迪在电动汽车领域已经走在前列,相继推出包含“秦”在内的许多种混合动力车型。

纯电动汽车再生制动系统的建模与仿真_张亚军

第32卷 第15期2010年8月 武 汉 理 工 大 学 学 报 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.32 N o.15 A ug.2010 DOI:10.3963/j.issn.1671-4431.2010.15.022 纯电动汽车再生制动系统的建模与仿真 张亚军,杨盼盼 (长安大学电子与控制工程学院,西安710064) 摘 要: 为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,通过分析制动系统的工作原理,建立了纯电动汽车制动力分配的数学模型,并根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,设计了基于模糊逻辑的制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用。结合典型道路循环工况,利用电动汽车仿真软件ADV ISOR2002对制动力分配的模糊控制策略进行了整车运行仿真验证。结果表明,该制动力分配控制策略改善了制动能量回收率,有利于合理利用其有限的能量延长电动汽车的续驶里程。 关键词: 纯电动汽车; 再生制动系统; 制动力分配; 控制策略中图分类号: U 469.72 文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2010)15-0090-05 Modeling and S imulation of Regenerative Braking System for Pure Electric Vehicle Z H ANG Ya -j un,YANG Pan -p an (School of Electronic and Contr ol Engineer ing ,Chang .an U niversity,Xi .an 710064,China) Abstract: In or der to enhance the recycling efficiency of reg enerative braking energy for pure electr ic vehicles (PEV ),the br aking system model of P EV is proposed on the basis of analyzing the braking oper at ion principle.T og ether with t he br aking severity and the state of charge (SOC)of energ y storage element,a nov el contro l strateg y of braking force distribution based o n fuzzy log ic is desig ned,which can realize the high efficiency recycling of braking energ y.T he simulat ion of the fuzzy control strategy for br aking force distribution is carried out in typical driving cycle by the electric vehicle simulatio n software A DVI -SOR 2002.T he simulation results show that t he braking force distribution co ntrol strategy can improve the recy cling efficiency of regenerative br aking energ y,and prolong PEV .s driv ing rang e by rational use of the limited energy. Key words: pure electr ic vehicle; regenerativ e braking system; br aking force distribution; control str ategy 收稿日期:2010-02-04.作者简介:张亚军(1982-),男,硕士生.E -mail:zyajun2010@163.co m 电动汽车作为一种新型的交通工具,以其清洁无污染、驱动能量源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势[1]。但其续驶里程不足成为阻碍电动汽车商品化的瓶颈,因此,提高电动汽车续驶里程是亟待解决的一个关键问题。再生制动是电动汽车的特有技术,其功能是在保证电动汽车行驶稳定性的前提下,将电动汽车制动时的一部分机械能经再生制动系统转换为电能存储到储能单元中[2] 。因此再生制动对 降低电动汽车的能耗,延长续驶里程,提高其经济性能有重要的作用。文献[3,4]基于制动安全性要求,通过对电动汽车再生制动系统中保留摩擦制动的必要性展开研究,提出了一种新的再生制动控制策略,所提出的控制策略可通过检测电动汽车制动强度的大小,将电动汽车制动时总制动力需求在驱动轮与从动轮之间分配。文献[5]分析了在制动稳定性条件下,电动汽车再生制动系统制动能量回收能力,并从动力学角度建立了驱动轮电气制动力和摩擦制动力制动份额随制动强度变化的模型。但上述文献在分析电动汽车再生制动

纯电动车能量回馈悬架系统设计

纯电动车能量回馈悬架系统设计 发表时间:2019-12-30T13:26:44.930Z 来源:《科学与技术》2019年 15期作者:刘毅 [导读] 本次研究中主要是从建模入手,不断开展仿真与研究工作 摘要:本次研究中主要是从建模入手,不断开展仿真与研究工作,进而在汽车设计中应用被动悬架进行对减震器机械能的优化,应用了LQG,通过优化设计的形式明确了主动悬架的能量需求以及其悬架在能力回收方面存在的潜力与价值,依照该方向与角度开展工作,研究并讨论。 关键词:电动主动悬架;能量回收;可行性研究 1 引言 在当前能量紧张以及可持续发展理念的影响下,节能减排已经成为了我国汽车及其零部件设计的重要方向与内容,而在悬架设计工作中如果可以将能量顺利的扩散并且降低汽车对于能量的吸收效果,就能实现对汽车动能消耗的减少,实现节能减排的效果[1]。 2 悬架系统主动控制算法研究 2.1悬架动行程反馈控制设计 工作中首先应当开展相应悬架的东形成反馈控制算法工作,实现动行程的反馈控制分离化,通过微分进行计算,但是在计算分析中容易受到一些高频或者一些连贯频率的干扰。而干扰效果主要是基于串联滤波器抑制高频干扰效果,形成对过程器形成中反馈控制器的干扰效果,最终形成不完全微分的计算与分析,这也是整个微分计算中可能存在的主要缺点。但是通过微分可以实现对不同周期中变化趋势的改变,解决了原先悬架动行程反馈控制点中存在的控制器周期差异变化趋势的问题,形成微分频率均匀的输出,真正形成微分作用,改善系统的性能,并且避免电机出现的频繁动作[2]。 微分数字在悬架动行程的反馈控制中可以采用传递函数进行表示,表示效果应当通过分散化的后阶向差进行输出,输出公式为: 在公式中,如果为1的话,采用微积分计算常数则应当尽量变小,比如说0.0001等类的值,同时基于采样周期T进行稳定性的提高。 2.2 单轨半车模型的建立 路面的输入关系与输出关系对于车辆的整体影响较大,前后车轮之间的轨迹对于输入与输出的相关性影响较大,圆柱状的路面可以更好的实现对车辆对称性仿真研究的要求,进而实现对称性,更加全面的考虑车在完全相同方式中运动的效果与运动形式。单轨半车模型的建立可以更加直观的展现出车辆的仿真效果与稳定性情况,如下图1。 图 1单轨半车模型 车身为刚体的时候,依照牛顿定律可以更好的实现对车身整体的研究与计算,进而得出相应公式: ( 系统状态中的内容主要可以基于方程内容进行研究体现,而用微积分的形式也可以很好地展现出来,形式如下:

电动汽车制动能量回馈研究开题报告

学院 毕业设计开题报告 学生姓名:学号: 专业: 设计题目:电动汽车制动能量回馈研究 指导教师: 年月日

1.本课题的研究意义,国内外研究现状、水平和发展趋势 目前用于车载的电储能装置主要是蓄电池储能装置,储能装置既可以作为驱动系统提供能量,又可以作为回馈系统回收制动能量。 制动能量的回馈已经应用于少数豪华跑车,作为噱头,真正的效果并不尽如人意。但是这是一个必然的发展趋势,节能减排是整个世界的共同主题。从1990年起,世界各地的大型汽车公司如美国的通用、福特,日本的本田、丰田与日产等都加大了对电动汽车研究的资金投入。这些公司很快就制造出了概念电动汽车及电动汽车,而且很多概念车在当时就配置了制动能量回馈系统。 可持续发展是人类社会的共同目标。为了解决日益匮乏的原油煤炭资源以及尾气排放等问题,混合动力型汽车是现在及以后需大力发展及推广的重要举措。如今混动汽车,纯电动公交车已经推广至社会中的大街小巷。然而电动汽车在频繁的制动过程中有许多能量流失浪费,本次设计的任务就是在现有的技术基础上,研究电动汽车在行车制动时能量的回馈吸收,使能量得到进一步的利用,延长行驶里程。首先阐释如今电动汽车的能量运转方式,分析制动能量回馈的可行性,在现有技术基础上展开研究,阐述先进性。

2.本课题的基本内容,预计可能遇到的困难,提出解决问题的方法和措施 主要内容 1.电动汽车制动能量回馈的研究现状。 2. 电动汽车制动能量回馈的主要关键技术有哪些。 3.现有电动汽车能量回馈系统及回馈控制方法有哪些,各有什么特点。 4.熟悉电动汽车制动能量回馈的工作原理。 5.提出一种电动汽车制动能量回馈系统,阐述所提出系统的先进性。 可能遇到困难: 1. 供电电源的电压必须大于电机的感应电动势。当电机的感应电动势较大时,供电电源的电压较高,使得电源系统体积较大,成本较高。 2. 在电机的转速变化范围较大的场合,从电机的感应电动势到电源电压的变换范围较大,使得变换效率较低。 3. 在制动能量回馈系统中,当制动速度较低时,产生的感应电动势较小,由于功率变换器具有一定的变压比,感应电动势无法升压到电源电压,从而不能回馈能量,在频繁低速制动的城市公交车中,回馈效率低或几乎不能回馈能量。 4. 利用电机绕组电感作为升压电感,使得电感电流波动较大,产生的热量较大,增加了电机本身的损耗,且当电机绕组电感较小时,需要串联电感以平滑电流的波动,使得结构复杂。 5.电池寿命短。 为了解决上述问题,需要我们多多查阅资料,利用相关软件进行模拟设计,在不

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。

QCT电动汽车再生制动系统测试和评价方法征求意见稿

QC/T《电动汽车再生制动系统测试和评价方法》 征求意见稿-编制说明 (一)工作简况(包括任务来源、主要工作过程、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等: 制动能量回收作为电动汽车提高能源利用效率的重要技术之一,是体现电动汽车优势和特点的重要技术,是决定多种形式电动汽车能耗经济性、整车安全性的一项共性关键技术。2012年国家发布了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,电动汽车将在未来得到长足发展,在此背景下,“制动能量回收”这一基础节能技术也将会得到大力发展和推广应用。为促进电动汽车技术发展,在2013年底,“再生制动系统测试和评价方法”的行业标准由全国汽车标准化技术委员会电动车辆分委会立项(计划号:2013 - 2106T - QC),开展制定研究。 2013年11月19日,在标准研究计划下达后,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分委会电动汽车整车标准工作组在第四次工作会议上启动了《电动汽车再生制动能量回收系统测试和评价方法》的研究和起草工作。 2014年7月29日,电动汽车整车标准工作组换届会议暨第一次工作会议上,标准起草人就《电动汽车再生制动系统测试和评价方法》标准的“背景”、“国内外研究现状”、“制动回收系统评价指标的确定”、“测试评价方法制定”、“试车验证试验”等方面进行介绍,与会专家就测量精度和方法等方面展开讨论,形成标准第一版草案并发到工作组征求意见。 2015年7月23日,结合前期工作组意见反馈情况,起草人完善了标准草案,在本次会议上再次就标准制定的背景、技术内容和计算方法进行汇报,工作组内部达成一致意见。 2015年8月至今,在工作组内部进行了数轮讨论和意见征求,形成标准征求意见稿。 (二)标准编制原则和主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)的论据,解决的主要问题,修订标准时应列出与原标准的主要差异和水平对比: (1)编制原则 本标准主要根据已有课题研究成果、参考美国加州技术支持文件“轻型电动汽车Ⅲ温室气体非试验循环规定”(“LEV Ⅲ GREENHOUSE GAS NON-TEST CYCLE PROVISIONS”)中关于电动汽车制动能量回收方面的部分技术内容,以及国内现有的电动汽车标准法规GB/T 19596《电动汽车术语》、GB/T《18386电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》、GB《7258机动车运行安全技术条件》、GB《21670乘用车制动系统技术要求及试验方法》中的相关技术内容进行了修改及丰富。 标准编制过程充分调研了国内外相关标准的情况,对制动系统原理、测试方法和评价指标进行了深入对比研究和试验验证,工作组内企业对修订内容进行多次征求意见,并在会上

电动汽车用整车控制器总体设计方案

电动汽车用整车控制器总体设计方案

目次  1 文档用途 (1) 2 阅读对象 (1) 3 整车控制系统设计 (1) 3.1 整车动力系统架构 (1) 3.2 整车控制系统结构 (2) 3.3 整车控制系统控制策略 (3) 4 整车控制器设计 (4) 5 整车控制器的硬件设计方案 (5) 5.1 整车控制器的硬件需求分析 (5) 5.2 整车控制器的硬件设计要求 (6) 6 整车控制器的软件设计方案 (7) 6.1 软件设计需要遵循的原则 (7) 6.2 软件程序基本要求说明 (7) 6.3 程序中需要标定的参数 (7) 7 整车控制器性能要求 (8)

整车控制系统总体设计方案  1 文档用途  此文档经评审通过后将作为整车控制系统及整车控制器开发的指导性文件。 2 阅读对象  软件设计工程师 硬件设计工程师 产品测试工程师 其他相关技术人员 3 整车控制系统设计  3.1 整车动力系统架构  如图1所示,XX6120EV纯电动客车采用永磁同步电机后置后驱架构,电机○3通过二挡机械变速箱○4和后桥○5驱动车轮。车辆的能量存储系统为化学电池(磷酸铁锂电池组○8),电池组匹配电池管理系 统(Battery Management System,简称BMS)用以监测电池状态、故障报警和估算荷电状态(State of Charge,简称SOC)等,电池组提供直流电能给电机控制器○2通过直-交变换和变频控制驱动电机运转。 整车控制器○1(Vehicle Control Unit,简称VCU)通过CAN(Control Area Network)和其它控制器联接,用以交换数据和发送指令。该车采用外置充电机传导式充电,通过车载充电插头利用直流导线联接充电 机○9,充电机接入电网。 ○1整车控制器○2电机控制器○3交流永磁同步电机○4变速箱○5驱动桥 ○6车轮○7电池管理系统○8磷酸铁锂动力电池组○9外置充电机○10电网连接插座 图1 整车动力系统架构简图

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