电动汽车产业面临的问题及对策解析

电动汽车产业面临的问题及对策解析
电动汽车产业面临的问题及对策解析

电动汽车产业面临的问题及对策解析

中国电动汽车产业发展面临的问题

经过十余年的发展,我国电动汽车产业成绩显着,生产企业数量明显增多,产业规模逐渐扩大,但是也存在不少问题,主要表现如下:

(一)产业发展较慢

美日欧等发达国家的电动汽车产业起步较早,发展也较快。2013年美国电动汽车和插电式混合动力汽车的销售量达到96602辆,占汽车销售总量的0.62%。欧洲电动汽车协会数据显示,2013年法国电动汽车注册量为8799辆,占汽车市场份额的0.83%。此外,日本、德国等国的电动汽车产业也保持了较快的发展速度。

与发达国家相比,我国电动汽车产业发展速度明显缓慢。2013年我国汽车的产销量分别达到2211.68万辆和2198.41万辆,而高速电动汽车的产销量仅为1.76万辆和1.75万辆,尚不足汽车产销量总量的2‰,按照当前的发展速度,将很难实现《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》设定的2015年和2020年产销量分别达到50万辆和500万辆的目标。

(二)产业链不完整

产业链不完整,核心零部件对外依存度过高。在电动汽车产业链中,上游产业为镍氢及锂电池材料,中游产业为电池模块、电机及控制模块、整车控制模块等,下游产业为整车生产。

中投顾问发布的《2016-2020年中国电动汽车产业投资分析及前景预测报告》指出,多数国内企业热衷于整车生产,处于产业链下游的企业实力明显较强,整车动力系统匹配与集成设计等技术处于世界先进水平。然而,愿意从事基础研发工作和关键零部件生产的企业数量较少,由于这些企业缺乏先进的技术、充足的资金和一流的人才,很难生产出高技术含量的电机和控制器基础组件等产品。若在电动汽车的关键部位安装国产零部件,通常会对电动汽车整车的动力性、可靠性、安全性和产品寿命产生不利影响。

因此,基于市场竞争考虑,电动汽车生产企业倾向于从国外进口电机、电池所需的关键部件和材料、控制器基础硬件、芯片、高速CAN网关和信号处理放大部件等产品,逐渐形成了对国外先进零部件的习惯性依赖。

(三)产业秩序混乱

产业秩序混乱,低速电动汽车产业隐患较多。电动汽车主要有高速电动汽车和低速电动汽车两大类。高速电动汽车以动力蓄电池驱动,最高车速不低于每小时80公里,续驶里程大于80公里;低速电动汽车以铅酸蓄电池为动力,采用异步交流电机,最高车速为每小时40-70公里。

其中,前者属于国家重点支持领域,相关文件中提到的电动汽车,若无特别说明,专指高速电动汽车。但是由于低速电动汽车制造工艺简单、投资小见效快,越来越多的企业倾向于投资低速电动汽车产业。

形成鲜明对比的是:属于“正规军”序列且消费补贴较多的高速电动汽车,其产销量却很小;而属于“游击队”序列、也无消费补贴的低速电动汽车,其产销量却很大。2013年仅山东省低速电动汽车的销量就高达12万辆,远高于同期全国高速电动汽车销售量。

但是,基于利益驱动,一些地方政府降低产业准入门槛,大批企业涌入低速电动汽车生产领域,甚至存在作坊式生产,产品质量良莠不齐。在一般情况下,低速电动汽车的消费者对价格的关注往往高于质量因素,一些安全性能不高但是价格相对便宜的低速电动汽车,容易受消费者青睐。此外,低速电动汽车上路也无需牌照,这埋下了很多隐患。

(四)困境原因分析

中投顾问发布的《2016-2020年中国电动汽车产业投资分析及前景预测报告》指出,只有查明原因,才能对症下药。造成我国电动汽车产业发展速度缓慢、产业链不完整、发展秩序混乱的因素很多。

1、比较优势不明显

比较优势不明显,消费者购买电动汽车的意愿不强。消费决定供给。当存在多个同类产品且相互可替代时,比较优势明显的产品,才更容易被消费者选择。

但是,与传统汽车产业相比,电动汽车产业比较优势不明显:

一是基础设施不配套。由于充电站、充电桩等基础设施不配套,严重影响了电动汽车的推广应用。以北京为例,截至2012年年底,仅有高安屯、北土城、航天桥、马家楼4座大中型充换电站和15个充电桩群;

二是消费者选择空间有限。由于动力电池价格高昂,与同级别的传统汽车相比,电动汽车的售价通常是传统汽车的两倍甚至更多。当然,为了解决该问题,国家实施了强有力的补贴政策。其中,国产电动汽车受益最大。但是由于国产电动汽车的整车性能不佳,很难吸引到较多的消费者。与国产电动汽车相比,进口电动汽车具有续航能力强、功能先进、安全性能高等优点,但是由于其售价较高,很多消费者望而却步;

三是充电缺乏便利性。当电动汽车动力耗尽后,充一次电需要花费6个小时甚至更多的时间,而采用快速充电则会减损动力电池的使用寿命。此外,由于多地的充电桩接口不统一,电动汽车难以跨区域行驶。

2、利益驱动不足

利益驱动不够,从事核心技术研发的企业数量较少。2001年以来,受国家政策

导向影响,很多地方纷纷出台鼓励电动汽车产业发展的相关政策,如《河南省电动汽车产业发展规划(暂行)》。在有利的政策环境下,电动汽车产业发展迅速。但是,由于政府设定的电动汽车发展目标多集中于产销量,提供的补贴也多集中在整车生产及销售领域,核心技术研发缺乏足够吸引力。

例如,中央对纯电动汽车和插电式混合动力汽车提供的最高补贴分别为6万元和3.5万元,除此之外,地方政府也会给予相应补贴。基于利益驱动,投资小、见效快、风险低的整车组装领域,吸引到大量有实力的汽车制造企业。

与之相比,基础研发工作往往投资大、见效慢、风险高,在缺少必要国家支持的情况下,愿意从事电池、控制器件等关键产品研发的企业较少。即使一些企业在从事研发及生产工作,其规模也较小、实力也不强。因此,处于产业链上游和中游的企业很难生产出过硬的产品。

法律依据不足,低速电动汽车产业发展缺乏政府管制。我国传统汽车产业起步较早,国家颁布了一系列法律政策,传统汽车的生产、销售、上牌、保险和维修等各个环节都有相应的法律进行规制,产业发展秩序良好。与之相比,我国电动汽车产业起步较晚,至今也不过十余年的时间。

当然,作为重点发展的战略性新兴产业,国家不仅实施了引导产业快速发展的相关措施,如《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》和《私人购买新能源车补助金管理暂行办法》,而且实施了规范产业发展秩序的相关措施,如《纯电动乘用车技术条件》和《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》。

然而,这些法律政策的调控对象仅是高速电动汽车,而非低速电动汽车。仅有《山东省新能源汽车产业“十二五”规划》等少数地方颁布的规范性文件提到低速电动汽车。由于缺少必要的法律依据,低速电动汽车的准入、生产、上路、年检等方面难以得到有效的政府管制,产业秩序发展难以规范。

中国电动汽车产业发展对策分析

(一)提升竞争力

中投顾问发布的《2016-2020年中国电动汽车产业投资分析及前景预测报告》提到,为了解决我国电动汽车产业发展存在的问题,确保该产业的健康有序快速发展,应做好以下工作:

夯实基础工作,逐步提升电动汽车的市场竞争力。为了解决电动汽车产销量较低的问题,应从基础工作做起,尽快解决存在的相关问题,逐步发挥其比较优势。

一是完善基础设施。在政府引导下,进行集中式充电站和分布式充电桩建设,使其能够像加油站一样便利,消费者有充电需要时,就可以就近找到充电站或充电桩。考虑到充电站建设成本较高,不宜全面铺开,建议采用“以大城市带动中小城市”的策略,可集中优势资金率先在北京、上海、深圳等大城市建立充电站。等机会成熟时,再向中小城市扩张。

二是扩大选择空间。可考虑降低电动汽车进口关税,并适时将进口电动车纳入补贴目录,降低消费者购买进口电动汽车的成本,进一步刺激消费。三是提高充电的便利性。加强快速充电技术的研发工作,在技术可行时,也可以考虑采用更换电池组件的方式,方便消费者及时补充电力。

此外,应进一步落实《电动汽车传导充电用连接装置第1部分:通用要求》、《电动汽车传导充电用连接装置第2部分:交流充电接口》等文件,规范充电设施的研发、生产、销售和安装行为,使电动车充电设施都采用、符合统一的国家标准,以便跨区域充电。

积极创造条件,引导企业进入产业链上游和中游环节。政府应转变职能,在做好规范和监督工作之外,还应主动服务企业,做企业“做不了”的事情,组织和整合好相关资源,引导企业解决电动汽车产业发展中存在的难题。在电动汽车产业链条中,上中下游都不可或缺,只有各个环节实力均衡,才能保证产业的健康稳定发展。

(二)调整产业链

中投顾问发布的《2016-2020年中国电动汽车产业投资分析及前景预测报告》指出,针对电动汽车产业存在的“下游较强、上游和中游较弱”的问题,可考虑通过以下措施加以调控和引导:

一是加强财政支持力度。在利用现有资金渠道的基础上,建立稳定的财政投入增长机制,重点支持从事电池、电控等核心技术研发及生产的企业,同时给予其相应的税收优惠,鼓励企业通过自主开发和引进、消化、吸收再创新等多种方式,提升技术水平。

二是引导企业“走出去”。完善出口退税、出口信贷、出口信用保险等政策,为企业搭建“走出去”平台,鼓励有条件的电动汽车生产企业赴海外投资,设立研发中心,或者并购当地企业,充分利用国外市场的人才、资源、市场、技术等优势,推进技术跨越式发展,提升上游和中游企业的研发实力,缩短与发达国家之间的差距。

三是鼓励企业优先使用国产零部件。政府应出台相关措施,鼓励处于产业链下游的电动汽车整车组装企业选用国产部件,以此调动上游和中游企业从事关键产品研发的积极性,并带动充电设备、检测设备等相关行业的发展。

(三)规范产业秩序

完善法律政策,规范低速电动汽车产业的发展秩序。为了维持产业发展秩序,应加强法律政策制定工作,尽快出台规范低速电动汽车发展的相关措施。

一是提高产业准入门槛。应尽快出台规范产业准入的相关政策,为符合研发和生产能力条件的企业提供便利,并坚决杜绝不具备条件的企业进入该领域,严把入门关。

二是制定产品技术标准。应正视国内低速电动汽车消费需求迅速增长的事实,立足产业特性,参照《纯电动乘用车技术条件》制定规范低速电动汽车研发和生产的技术标准,使低速电动汽车及相关产品符合、具备统一的安全、环保、节能、防盗等性能,消除相关隐患。

三是加强牌照管制。可考虑将符合条件的低速电动汽车企业及其产品纳入《道路机动车辆生产企业及产品公告》,为其上牌照提供依据,进一步加强政府监管和方便消费者使用。

四是提供相应补贴。建议修改《关于继续开展新能源汽车推广应用工作的通知》等文件,将补助范围从高速电动汽车进一步扩大到符合条件的低速电动汽车,以补偿这些低速电动汽车企业为提高其产品性能所支出的额外成本。

五是回收废旧电池。尽快出台规范低速电动汽车铅酸电池回收的法律政策,引导生产企业和销售商及时回收废旧铅酸电池,避免出现环境污染问题。

纯电动汽车绝缘故障的诊断及排查

纯电动汽车绝缘故障的诊断及排查 纯电动汽车是以纯电池动力来驱动车辆运行的,其动力电池的输出电压大部分都在DC/72 V 至DC/600 V之间甚至更高。根据《GB3805安全电压》的要求,人体的安全电压一般是指不致使人直接致死或致残的电压,一般环境条件下允许持续接触的“安全特低电压”是DC/36 V。电动汽车动力电池输出的直流电压区间已远远超过了该安全电压。因此,国家的电动汽车安全要求标准对人员的触电防护提出了明确的要求,其中包括对绝缘电阻值的最低要求。根据GB/T18384.3-2001第6.2.2条规定,动力系统的测量阶段最小瞬间绝缘电阻为0.5 k Ω/V。各整车厂开发的纯电动车辆,则根据各自设定的电压等级来确定动力系统的绝缘电阻报警阀值。 在笔者参与开发的一款东风御风纯电动轻型客车上,动力系统的绝缘故障是以仪表及上位机的报警来实现监测的,依据系统电池电压,该车型最低报警绝缘电阻值定为500 kΩ。2014年10月起总装下线的整车在试验及调试过程中,在近万公里的行驶里程中发生了多起绝缘报警故障,笔者也参与排查了多起此类故障,通过对排查过程的总结,积累了一点经验,下面就排查的具体方法和步骤进行说明。 1 绝缘故障报警的实现该款纯电动轻客上,最低报警绝缘电阻值设定为500 kΩ,由电池管理系统BMS来承担检测功能,当检测到的绝缘电阻值低于该值时,BMS将对应的绝缘故障代码上报给上位机,整车上则由组合仪表来进行代码显示和故障灯报警。当组合仪表上显示了故障代码或报警灯时,表示此时车辆出现了绝缘故障,必须马上进行故障排查,以免出现人身安全事故。 2 绝缘报警初步排查 根据现场故障表现来看,故障的种类和故障部件表现多样,可根据以下步骤进行初步排查。 1)如车辆的仪表能正常显示,并正确反映是否有故障,那么说明BMS绝缘监测系统

电动汽车常见故障分析

电动汽车常见故障浅析 一.整车没电产生的原因。 1、保险丝坏,用万用表测量电池端电压如有电压输出则正常,如无电压输出 则保险丝坏或电池接插头掉或电池坏。 2、接线插头松动,检查电源开关接插件。 3、电源开关坏,用万用表测量电源开关输入、输出线两端电压,如有正常电 压输出则电源开关正常,如无电压输出,则电源开关坏〔电池有电压输出情况下〕则予以维修或更换。 二.充电机不充电的原因。 1、充电机保险丝烧坏,此时充电机各指示灯均不亮,须更换保险丝。 2、电池组线掉,则把电池连接线接好。 3、充电机插头和电池插座接插不到位,应重新接插。 4、充电机坏,此时充电机保险丝正常,用万用表测充电机输出电压应为零。※注意:我们使用的是智能充电机。具有欠压、过压保护功能、在电压不稳定或电池充满电的情况下会自动断电停机。这种情况下,先断开电源、停止使用充电机,过十几分种后重新使用充电机。 三、电动机运行时产生大量火花,局部过热,抖动的原因。 1、电动机进水造成短路把电动机烧坏; 2、电动机超负载运行使换向器短路烧坏。现象是换向器变黑(电动机超负载运行不能超过一分钟)。 四、电动机异响的原因。 1、电动机和后桥连接同心度达不到标准; 2、电刷和换向器接合不好,需较正调整;

3、电动机里面转子上的轴承坏,则更换; 五、电动机不转的原因。 1、保险丝烧掉,更换。 2、电源开关坏,更换电源开关。判断方法:打开电源开关,用万用表欧姆档 测量一下电源开关的输入端与输出端之间的电阻,如电阻值为零则正常,如电阻值无穷大,则电源开关坏。 3、加速器坏,用万用表直流电压档测量一下加速器输出端电压,如有电压输 出则正常,如无电压输出则不正常,如无电压输出则加速器坏,须更换。 4、控制器坏,须更换电控。用万用表测量电控输出端电压,有输出电压则好,否则则坏。 5、电动机烧坏,更换电动机。 6、电动机各连接线线头松动,把电动机各连接线头重新检查一遍。 六.刹车效果不灵的原因。 1、检查刹车油杯里制动液是否缺少,如少则加液; 2、检查制动油杯、制动油管是否漏油,如有则更换; 3、检查刹车片是否磨损严重,如磨损严重则更换; 4、检查制动轮毂刹车片间隙调整(正常是 2-4mm)。 七、转向不灵活的原因。 1、如方向机固定螺栓松动使方向机位置变形,则紧固螺栓。 2、如果方向机间隙过大,调整方向机调整螺母。 3、检查方向机轴承是否损坏,如损坏则更换轴承。 使用常识 一、电动汽车怎样充电? 电动汽车充电方便快捷,凡有 220V 交流电源的地方均可充电。充电时,

电动汽车电机驱动控制策略研究

本科毕业设计(论文) () 论文题目:电动汽车电机驱动控制策略研究 本科生姓名:关海波学号:201211318 指导教师姓名:赵峰职称: 申请学位类别:工学学士专业:电力工程及管理 设计(论文)提交日期:(小四号楷体加黑)答辩日期:(小四号楷体加黑) 本科毕业设计(论文)

电动汽车电机驱动控制策略研究 姓名:关海波 学号:201211318 学院:新能源及动力工程学院专业班级:电力工程及管理1201班

指导教师:赵峰 完成日期: 兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity

摘要 本论文首先介绍了异步电动机的数学模型,通过坐标变换,得到了异步电动机的空间矢量等效电路。并由理想逆变器的8种开关状态入手,得到了理想逆变器的数学模型,建立了空间电压矢量的定义。并在此基础上对定子磁链和电磁转矩及空间电压矢量之间的关系进行了分析,阐述了六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹异步电动机直接转矩控制系统的结构和工作原理。 根据异步电动机直接转矩控制的工作原理,本论文在的平台下,分别搭建了六边形磁链轨迹和圆形磁链轨迹直接转矩控制系统模型。并对仿真结果进行了相应的分析,验证了异步电动机直接转矩控制策略的可行性。而且,对两种磁链轨迹直接转矩控制系统的优缺点及应用范围进行了比较。 本论文以电动汽车的电机驱动部分为研究对象,对于异步电动机的直接转矩控制技术进行了较为深入的理论研究,在电动汽车及其他相关领域的应用具有一定的参考价值。 关键词:电动汽车;电机驱动;直接转矩控制

, . . , . . , . a , a , . . :,, 目录 摘要错误!未指定书签。 错误!未指定书签。 1 绪论错误!未指定书签。 1.1国内外电动汽车的发展及现状错误!未指定书签。 2 电动汽车电机驱动系统分析错误!未指定书签。 2.1电动汽车驱动电机的特殊要求错误!未指定书签。 2.2电动汽车电机驱动系统的分类及选择错误!未指定书签。

纯电动汽车故障排查与诊断

纯电动汽车故障排查与诊断 1.1 检修安全事项 1.1.1基本维修术语 (1)清洗 用有效的方法消除锈迹、油垢及其它污物等的作业。 (2)检查 对车辆及其它部件和总成的可靠性和有效性的观察与检测。(3)紧固 按技术规范的规定,将机件或总成的紧固件校紧。 (4)拆检 将机件或总成拆解,进行详细检查,不符合要求者,进行修复或更换。 )润滑5(. 零部件经过清洁或清洗后,按规定加注润滑油或润滑脂。(6)调整 对总成或部件按技术要求的规定,进行调节整定。 (7)检修 根据检查结果,对不符合技术要求的部件进行修理。 (8)整形 用专用设备对物件变形部位进行整形,使其恢复原状。

(9)新能源部分 纯电动公交客车上采用动力蓄电池为动力源的设备和配套 的总成、附件及相关联的控制电路、仪表等。 (10)绝缘包扎妥当 指高压线接头处或外表绝缘老化破损处,按绝缘包扎工艺处理而言。即使用黄腊带,橡皮包布及塑料胶带(或黑包布)等三种绝缘材料依次自内而外,分层整齐包扎紧密。 (11)拆装 将总成从车上拆下来,按技术规范进行各项作业后,再 将总成装回。 (12)齐全 指数量、规格和要求都符合规定。 (13)基本绝缘 新能源高压电气设备的导电体与机壳间的绝缘电阻。 (14)附加绝缘 新能源高压电气设备的机壳与车身金属部件间的绝缘电阻。(15)总绝缘 整车新能源高压电气设备全部接通情况下,新能源高压电气设备的导电体与车身金属部件间的绝缘电阻。 1.1.2基本要求 (1)电气电路的维护必须由持电工证(电工证说明:国家安全生产监督管理总局发放的特种作业操作证――电工作

业类,低压运行维修证)的合格电工执行,并严格遵守电工安全操作规程进行。. (2)维护和保养新能源部分所需工具:兆欧表、万用表、钳流表(含直流及交流)、具有绝缘手柄的操作工具(含力矩扳手、快速扳手、螺丝刀等)、绝缘手套、绝缘鞋等。检测用仪器需要先检查功能及附件均工作正常后方可使用,操作工具应提前使用绝缘胶带包裹除去与标准件接触点以外 的裸露金属部分,避免因仪器故障或操作工具裸露金属部分误触带电部件,导致高压事故。 (3)在系统进行维护和保养前必须切断动力电源。步骤为先将钥匙开关置于“OFF”并拔出钥匙,(维护和保养期间,应将钥匙收起并妥善保管。)关闭低压总火翘板开关,并将低压电源总开关手柄拨到“OFF”位置然后依次拔出总正、总负快断器。复原时,应确保低压 24V总电源开关处于“OFF”档、总火翘板开关处于关闭状态,钥匙开关置于“OFF”,然后依次插入总正、总负快断器。 (4)集成式控制器,有高压直流输入线和高压交流输出线,维护人员维护时拔下快断器,对高压电源进行检查维护时,在任何情况下不能同时接触电池的正负极;以上操作必. 须佩戴绝缘手套和绝缘鞋、使用绝缘工具。 (5)检查电机绝缘时,要拔下快断器,电机连接线要与集成式控制器分离。

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

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

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毕业论文 题目电动汽车AFS与DYC集成控制 策略研究

南京航空航天大学 本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:电动汽车AFS 与DYC集成控制策略研究)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 作者签名:2015年6月10日 (学号):021130207

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究 摘要 汽车主动安全技术经过近几十年的发展,特别是主动前轮转向(Active Front Steering, AFS)和直接横摆力矩控制(Direct Yaw Control, DYC)技术已分别被普遍应用于传统内燃机汽车上,并极大地提高了汽车操纵稳定性。但随着电动汽车的大力发展,尤其轮毂电机技术取得突破性的进展,从而使电动汽车相对于传统内燃机汽车具有更好的可控性和灵活性,并能够为AFS和DYC技术提供更为广阔的技术平台。 然而,随着人们对主动安全技术的要求变得越来越高,从而,促进了AFS和DYC集成控制的发展。但是,现阶段的AFS和DYC集成控制方法存在较大的协调控制问题,即AFS和DYC 同时工作时,两者同时产生的横摆力矩会相互影响,不仅增加了系统负担,并且降低了控制效果。因此,针对AFS和DYC集成控制方式存在的协调控制问题,本文采用了分层控制方法进行了解决,并通过滑模变结构控制理论分别对AFS和DYC控制器进行了设计,从而使汽车轮胎的侧向力在线性范围时,主要通过AFS来实现期望的横摆力矩,当汽车轮胎的侧向力超出线性范围时,超出部分将由DYC来实现。 最后,在Simulink中搭建系统的仿真模型。分别在高低速下进行双移线仿真试验,并验证了集成控制方法能够有效地跟踪期望的横摆角速度,且能弥补单个控制器同时起作用时会产生相互影响的问题。 关键词:电动汽车,车辆稳定性控制,滑模控制,s imulink仿真

完整版详解电动汽车各系统常见故障及处理

详解电动汽车各系统常见故障及处理 一、故障检测方法 汽车故障检测是通过观察、检测、分析及判断等一系列工作完成的, 其基本方法主要分为两类:直观检测法与现代仪器设备检测法。 (1)直观检测法直观检测法又称人工经验检测法,是指检测人员借助丰富的实践经验和一定的理论知识,在汽车不解体或局部解体 的情况下,依据直观的感觉,借助简单工具,采用眼观、耳听、手摸和鼻闻等手段对汽车进行检查、试验和分析,查明故障原因和故障部位。 (2)现代仪器设备检测法现代仪器设备检测法是在人工经验检 测法的基础上发展起来的一种检测方法,是指在汽车不解体的情况下, 使用测试仪器、检测设备或工具,检测整车、总成或机构的参数、曲 线和波形,为分析、判断汽车故障原因提供定量依据。 实际上,上述两种方法经常会同时使用,称为综合检测法。 电动汽车的故障处理同传统汽车故障处理的含义相似,而因为电动汽车构造的特殊性又在细节上与传统内燃机汽车存在着差异。基本流程首先应找到故障产生的部位;之后用相应的仪器进行测试,分析、研究故障产生的原因,推理验证故障的产生情况;然后进行维修,确认故障已经修复;最后驾驶人试车,以检验故障修复的效果。 二、动力系统常见故障及处理方法 2.1动力电池系统 电动汽车中高压系统的功能是确保整车系统动力电能的传输,并随 时检测整个高压系统的绝缘故障、断路故障、接地故障和高压故障等, 是确保整车设备和人员安全的首要任务,也是电动汽车产业化的关键

技术之一。 电动汽车的主要部件----动力电池系统属于高压部件,其设计的好坏直接影响着整车安全性及可靠性。在动力电池系统中,从故障发生的部位看,分为传感器故障、执行器故障(接触器故障)和部件故障 (电芯故障)等,动力电池系统故障诊断及处理十分必要。 动力电池系统故障按照故障发生的部位可以分为三类,即单体电池 故障、电池管理系统故障、线路或连接件故障。 (1)单体电池故障单体电池的故障包括三种。 ①第一种故障电池性能正常,无需更换,对应故障有单体电池SOC 偏低和单体电池soc偏高。如果单体电池SOC偏低,则该电池在汽 车行驶过程中,电压最先达到放电截止电压,使得电池组实际容量降 低,应对该单体电池进行补充充电。如果单体电池soc偏高,则该电 池在充电末期最先达到充电截止电压,影响充电容量,需对该单体电池进行单独补充放电。 ②第二种故障电池性能衰退严重,应立即更换,对应故障有单体电池容量不足和单体电池内阻偏大。在电池组中,最小的单体电池容量也限制了整个电池组的容量,因此发生单体电池容量不足故障会影响车辆续驶里程。锂离子电池内阻如果过大,会严重影响电池的电化学性能,如充放电过程中的极化严重、活性物质利用率低、循环性能差等。 ③第三种故障电池影响行车安全,对应故障包括单体电池内部短路; 单体电池外部短路;单体电池极性装反,在强振动下锂离子电池的极耳、极片上的活性物质、接线柱、外部连线和焊点可能会折断或脱落,造成单体电池内部短路或

电动汽车智能充电系统控制策略研究

电动汽车智能充电系统控制策略研究 发表时间:2020-04-14T07:34:25.255Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第1期作者:王琦[导读] 本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象,研究如何改进其快速充电方法。 西安麦格米特电气有限公司陕西省西安市 710075摘要:随着电动汽车的逐渐普及,电动汽车充电桩的大规模接入会对电网的运行规划产生重大影响。提出了一种以预约为前提条件,面向用户端的电动汽车智能充电控制策略。根据充电桩实时运行状态,结合对电动汽车充电时间的预测,并充分考虑用户需求,建立了电 网控制端—计算机处理终端—智能充电桩终端—电动汽车用户端之间的信息反馈系统数学模型。通过算例分析,结果表明:采用所提出的充电控制策略,可显著提高充电系统运营效率,适用于大规模电动汽车智能充电系统。 关键词:电动汽车;充电桩;控制策略;预约;信息反馈 引言 生活水平的提高,人们的出行生活越来越多地依赖于汽车,以致汽车拥有量不断增加,从而加重了车尾气造成的环境污染,另外汽车数量的增多也使石油等资源的利用度剧增,严重造成这些能源的紧缺。这种现象严重违背了当代汽车发展中的“节能环保”主题。因此,电动汽车因具有较高的性能、较低的尾气排放和较好的续航能力等优点受到众人的青睐。因此,如何快速高效而且低损地为动力电池充电不仅对电动汽车的发展具有重要意义,而且是对电动汽车发展的重大挑战。本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象,研究如何改进其快速充电方法。 1充电系统的设计 充电系统的主要设计界面主要就是实现铅酸电池组在充电过程的设计,也就是说能够让电池在较短的时间内充满汽车所需要的电量,而在较短时间完成对蓄电池的充电,对蓄电池初始状态可以做出实时的监测,那么电池在最初状态做出了检测,确定了蓄电池组的负荷状态,同时在温度和内部两端电压两个方面,蓄电池的实时监测状态对蓄电池参数实施的采样;按照蓄电池的各项指标来讲,在智能充电的过程中,处理器可以分析当前的电路对蓄电池的接入情况,从而导致蓄电池性能状况和负载区域能力共同的显示在了LCD板上,之后智能充电对于故障时会经过GSM通信通过短信的方式回馈给车主人,让车主及时地做出应有的判断,从而实现了自动化、智能化汽车充电。智能充电的基本模块包括:LCD触摸板、电源模块、数据存储模块、GSM通信模块、声光报警模块、参数检测模块这六大模块。近些年电脉冲充电方式成了充电的首选方式,正脉冲充电过程中产生的脉冲会在负电极中产生的脉冲相抵消,那么这样的现象就使得极化现象的影响减少,可以在缩短充电时间的基础上,降低在速冲过程中的危害,从而达到了真正的高效率充电。 2智能充电装置 为进一步提高本系统的智能性,分布式智能充电装置除具备传统功能(包括充电、计量、保护等)外,还实现了:(1)移动终端控制功能,通过终端App即可对启停机进行控制,用户通过移动终端即可对符合充电条件的充电装置的启停状态进行实时控制;(2)上传充电信息,包括电压、电流、电量、费率、计费、工作状态、故障等在内的充电信息会在App界面实时显示,同时充电信息由充电装置完成到服务器的上传。充电装置的控制核心为负责完成指令控制与信息分发功能的MCU,选用CORTEX系列芯片(具备低功耗、高性价比优势)完成同Wi-Fi通信模块间的通信过程(通过串口、SPI总线)及与数字电能表间的通信过程(通过485总线),同存储单元则通过I2C总线完成通信过程,并通过驱动电路同接触器相连,充电电能输出通过MCU实现通断状态的控制。相关信息的上报(电流、功率、电能)及远程控制充电装置开关状态则通过低功耗的Wi-Fi通信模块同无线网关的数据通信实现。交流电通过电源转换模块完成到直流电(包含不同电压等级)的转换。 3充电装置智能系统的设计与实现 3.1硬件框架 硬件系统主要由中央主控板、读卡器、检测芯片、显示屏、通信设备等构成,接入电网电源(380V)为AC交流电源输入,由中央处理单元进行相关操作后(包括滤波、整流、稳压等)转换为可用直流电源以供电动汽车充电使用。用户需通过IC卡识别模块完成充电装置的激活过程,系统识别IC卡用户信息(通过读卡器)后可显示余额及个人信息。状态显示包括充电模式、电流、电压、充电状态等在内的信息。作为监控系统的核心主控板的主要功能在于控制充电过程的启动/关闭及实时监控,并将数据向后台实时传输,具备工业级的温度范围,主控板具备7个串口,下位机数据检测及采集模块同备显示功能的上位机CPU模块采用串行总线完成通信过程;具备一个以太网口,采用动态的SDRAM和NAND控制器。 通过监控保护单元的设计实现对充电装置状态(包括进线输入电压、充电电压/电流、接口连接状态、车载电池状态等)的实时监测,出现异常时可及时切断电源输出,以确保充电过程的安全可靠。建设过程中为确保阴湿天气情况下的正常运行,应选择镀锌钢板作为充电装置外体材料,在外体上链接一根接地线抑制共模效应。

【电动汽车结构原理与故障诊断】电动汽车作业(六答案)

电动汽车作业六 (一)名词解释 1、增程式电动汽车 增程式电动汽车是指车辆仅由电机驱动,它使用储存于高压电池组内部的高压电能来驱动车辆。如果出现电池电能不足,汽油发动机将开始驱动发电电机发电,为车辆提供动力。 (二)选择题 1、M1EV钥匙打到ON档后,仪表所有灯不亮,可能的原因是。 √A、12V电池的端子被拔掉;B、蓄电池亏电; C、高压电池亏电; D、高压蓄电池的输出继电器为接通。 2、电动汽车上蓄电池组的绝缘检测常用方法有。 A. 辅助电源法 B. 电流传感器法 √C. 变阻抗网络法 D. 以上都是 1

(三)简答题 1、下图是VOLTEC动力系统处于E1工作模式状态原理图,简述工作原理。 汽车电源接通后,变速器辅助液压泵开始工作,为变速器提供工作油液。释放制动踏板并踩下加速踏板后,汽车将会进入E1工作模式。 在E1工作模式下,C1离合器接合,以保持行星齿轮组的齿圈处于静止状态。C2、C3离合器断开。 来自高压电池组的直流电逆变为三相交流电,为驱动电机B供电,驱动电机B驱动太阳轮。由于齿圈保持静止状态,因此旋转扭矩则通过行星架减速输出,输送到差速器.并最终传输到驱动轮上。 2、下图是VOLTEC动力系统处于S工作模式状态原理图,简述工作原理。 2

当HPCM确定条件满足时,就会启动发动机,汽车将进入S工作模式。 在S工作模式下,离合器C3工作,它用于连接发动机与发电电机A,同时离合器C1也处于工作状态,车辆由驱动电机B提供动力。离合器C2断开。 在此模式下车辆首先将会利用发电电机A启动发动机。随后发动机驱动发电电机A发电。车辆运行所需的电能来自发电电机A,此时发电电机A用于产生电能。 3、M1EV在12V电池严重亏电的情况时,不更换电池起动汽车的操作方法? 在高压电池电量良好并且充电线断开的情况下,可以通过搭铁线将蓄电池与有电的12V蓄电池连接,钥匙拧至ON位置使高压继电器吸合,DCDC开始工 作以后即可断开搭铁线连接,在操作过程中请注意安全,正负极不要反接或短接。 3

电动汽车常见问题问答

1、 新能源汽车有什么特点 新能源汽车,即是采用新型清洁型能源作为动力,来代替通常使用的高污 染类可燃油质(如汽油和柴油)。 按照燃料的来源划分,新能源汽车技术可分为五类: 是基于传统石油燃料的节能环保汽车,如先进柴油车和混合动力汽车; 二是基于天然气和石油伴生品的燃气汽车; 三是基于石化燃料化工的替代燃料汽车,如煤制油等; 四是生物燃料汽车,包括燃料乙醇和生物柴油汽车; 五是燃料电池汽车和纯电动汽车。 6新能源汽车的关键技术是什么? 新能源汽车整车、电机、电机控制器、电池及系统总成技术 7、什么是动力电池,有何特点,哪些电池适用于做动力电池? a)动力电池学术界至今没有明确定义。但全球电动汽车行业基本约定:为 电动汽车提供驱动动力的电池被称为动力电池,包括传统的铅酸电池、镍氢电池以 及新兴的锂离子动力电锂电池,分为功率型动力电池(混合动 力汽车)以及能量型动力电池(纯电动汽车)。手机、笔记本电脑等消费 电子产品使用的锂电池一般统称为锂电池,以区别于电动汽车用锂电池(动力锂电 池)。动力电池是电动汽车发展最关键的技术。传统的铅酸、

镍氢电池在安全性能、循环寿命、环保等方面的弱点已不是动力电池的主流。 b)。功率型动力电池需要短时间大电流充放电(短时间提供大能量)池浅充浅放(每次使用时少量放电少量充电),锰酸锂电池(甚至负极用钛酸锂材料)适合做混合动力电池;能量型动力电池强调大能量均匀提供汽 车较长时间行驶的动力,电池深充深放(每次使用时尽量将电方完然后充 满),磷酸铁锂电池适合做能量型动力电池。 8、动力电池有那几部分组成? 二次锂离子动力电池的组成: 9、动力电池如何解决使用的安全性? 、电 a) 正极 b) 隔膜 C)负极 d) 有机电解液 e) 电池外壳 a) 材料选定:选择安全性好的材料(正、负极,隔膜) b) 电池设计:正、负极活性物质匹配, C) 生产工艺:工艺合理 d) 机械设计:防爆阀设计合理 e) 充、放电保护:安装保护板,选择性能可靠的充电机

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。

电动汽车结构原理与故障诊断

电动汽车作业一 (一)名词解释 1、电动汽车,指全部或部分采用电能驱动电动机作为动力系统的 汽车。 2、混合动力汽车;由一种以上的动力驱动的汽车我们称之为混合 动力汽车。 3、电机额定功率;电机在额定工作条件下的输出功率。 (二)选择题 1、哪种混合动力只用电动机就能推进汽车行驶 A BAS √ B 强(全)混合动力 C 中度混合动力 D 轻度混合动力 2、电动发电机起动内燃机的速度约为多少 A 约1000RPM B 约2000RPM C 约150-300RPM √ D 约400-600RPM 3、哪种混合动力电动设计的费用最少 A 强混合动力设计 B 串联式混合动力设计 C 并联式混合动力设计√ D BAS设计 4、哪种混合动力电动车有怠速停止操作 A 仅强混合动力一种√ B 强、轻度和中度混合动力 C 仅轻度混合动力一种 D 仅中度混合动力一种 5、技术员A说晚上,多数混合动力需要插入电源来供电,帮助推进汽车行驶。技术员B说汽车停止时,在大多数情况下,HEV里的内燃机也停止运行。哪个技术员说得对 A 技术员A √ B 技术员B C 技术员A和B D 技术员A和B都说错了 6、技术员A说大多数混合动力使用串联式混合设计。技术员B说有些混合动力有42伏电池。哪个技术员说得对 A 技术员A √ B 技术员B C 技术员A和B D 技术员A和B都说错了

7、推进汽车用电动机比内燃机好的原因是。 A 它们低速产生高扭矩 B 它们不燃烧燃料,因此不释放二氧化碳 C 它们静音√ D 以上答案都对 8、除外下列都是混合动力电动车(HEV)的特点。 A 高压(安全问题)√ B 低燃料经济性 C 释放到大气中的二氧化碳数量更少 D 静音 9、技术员A说有些直流电动机使用电刷。技术员B说交流同步电动机使用永磁转子。哪个说得对 A. 仅技术员A B. 仅技术员B √C. 技术员A和B D. 技术员A和B都说错了 10、大多数电动机的功率用表示。 A. 马力√ B. Kw C. 瓦特 D. 安培 11、技术员A说混合动力电动车内的牵引(交流同步)电动机通过改变电动机的电压来控制。技术员B说控制电流的频率。哪个说得对A. 仅技术员A B. 仅技术员B √C. 技术员A和B D. 技术员A和B都说错了 12、技术员A说DC-DC变换器用于把电池的12伏电压转成更高电压来运转混合动力电池车里的电动机。技术员B说DC-DC变换器用于把电动机/发电机的电压转成更高电压来给高压电池充电。哪个说得对A. 仅技术员A B. 仅技术员B C. 技术员A和B √ D. 技术员A和B都说错了 13、大多数混合动力电动车用哪种电动机作为牵引电动机 A. 直流有刷式电动机 B. 交流感应电动机 √C. 无刷直流电动机 D. B和C 14、用于把交流电转成直流电 A. 晶体管√ B. 二级管 C. 电容器 D. 冷凝器 (三)简答题

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。

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨 张嘉君 武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉 430070 E-mail:941ai@https://www.360docs.net/doc/a815339706.html, 摘要:混合电动汽车整车控制策略是电动汽车的灵魂。本文综述了当前混合电动汽车控制关键技术,分析了应用于电动汽车的主要控制理论,提出了整车控制策略研究的重点和突破方向,对混合动力整车控制策略设计与开发具有指导和借鉴意义。 关键词:混合电动汽车,控制策略,关键技术 1 引言 混合电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过合理复合动力系统,灵活调控整车功率流向,使发动机保持在综合性能最佳的区域工作,从而降低油耗与排放。美国的PNGV (Partnership for a New Generation of Vehicles)、欧洲的“The Car of Tomorrow ”计划、日本的“Advanced Clean Energy Vehicle Project”以及我国的“清洁汽车行动”都正是基于HEV而制定的战略计划。刚刚闭幕的“十一五”规划着力自主创新,混合动力技术可能是我国汽车行业自主创新的最大突破口,而在HEV关键技术中,整车控制策略占据着核心灵魂位置,因此,科学深入研究混合动力汽车的整车控制策略显得必然重要。作者对混合电动汽车的控制理论及技术现状作了系统分析,并指出了HEV控制策略研究关键技术和发展方向。 2 概念与结构 混合动力汽车主要有串联(SHEV)、并联(PHEV)和混联(SPHEV),和传统汽车的主要区别在于其多了电动机或发电机,不同混合动力之间的结构区别主要在于起能量流向的不同,图1和图2给出了串联和并联混合动力汽车的能量流向。抽象的混合动力控制策略,就是通过合理规划整车在具体行使工况中的不同动作,使整车能量高效、合理流动,达到整车经济性、动力性、排放等各项指标达到最佳结合点。 由于各种混合动力电动汽车结构上的差异,因而需要不同的控制策略来调节和控制功率流从不同元件的流进和流出,采用不同控制策略的目的是为了实现不同的控制目标。具体来说,混合动力控制策略的控制目标主要有以下四个:燃油经济性;排放指标;系统成本;最驱动性能。 - 1 -

纯电动汽车常见电气故障分析与处理 一、

纯电动汽车常见电气故障分析与处理 一、常见故障 1. 无法启动 第一类:启动不了的同时,车辆电气件没有工作,也就是整个电气系统都无法工作。 第二类:车辆电气件工作正常,但是车辆无法启动行驶。 2. 电气设备件不工作 电动汽车主要电气设备有各种灯具(前组合灯、测灯、倒车灯、后组合灯等)、收音机、顶部风扇、真空泵、刮水器、组合仪表、电动助力转向器、空调等。现场调试过程中,收音机、真空泵、组合仪表和刮水器经常出现不工作故障。 3. 电气设备工作不正常 电气设备工作不正常主要是指工作状态与设计状态不一致,如真空泵不停地抽气、组合仪表显示不正常、收音机有很大的干扰等。 二、常见故障的分析与处理 1.无法启动故障分析与处理 启动不了的直接原因是直流接触器不吸合,导致动力电池电源无法接入电动机控制器高压模块,因此无法控制电动机的运行,车辆无法开动。分析启动问题需要参考电动汽车原理图。 图1为动力回路电控系统原理。动力电池接入电动机控制器高压模块,三相异步电动机的3个接线柱也接入电动机控制器的高压模块,同时反馈转速信号,电动机控制器通过获得输入信号控制异步电动机的运行。电动机控制器是连接动力电池与三相异步电动机的枢纽,同时也是控制中枢。

低压电气系统结构原理如图2所示。动力电池96V电源通过DC/DC转换器变换为12V,给低压电气设备供电。 第一类启动不了表现为整车电气设备不能工作,即整车都没有电源。因为电动汽车没有设计小蓄电池,低压用电设备的电源都是由电源转换器从96V/72V转换为12V 的直流电供电。出现第一类启动不了的问题一般是由于电源转换器没有正常工作输出1 2V电压,导致整个汽车的电气设备都没有得电。负极控制模块无法得到主接触器吸合所需的输入信号,因此无法启动。更换DC/DC转换器就可以排除故障。 第二类启动不了是车辆电气设备都工作正常,但是无法开动车辆。这种情况一般是负极控制模块的电路出现故障。 动力电池负极与电动机控制器之间有个负极控制模块,图3所示为负极控制电路模块原理。负极控制模块是为了启动开关控制车辆运行所设,核心为主接触器,外围控制信号的输入主要目的就是为了主接触器的吸合。

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