电动车控制器

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电动车控制器

电动车控制器

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,它就象是电动车的大脑,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的性能和特点;

电动车控制器主要功能特点如下:

超静音设计技术:独特的电流控制算法,能适用于任何一款无刷电动车电机,并且具有相当的控制效果,提高了电动车控制器的普遍适应性,使电动车电机和控制器不再需要匹配。

恒流控制技术:电动车控制器堵转电流和动态运行电流完全一致,保证了电池的寿命,并且提高了电动车电机的启动转矩。

自动识别电机模式系统:自动识别电动车电机的换相角度、霍尔相位和电机输出相位,只要控制器的电源线、转把线和刹车线不接错,就能自动识别电机的输入及输出模式,可以省去无刷电动车电机接线的麻烦,大大降低了电动车控制器的使用要求。

随动abs系统:具有反充电/汽车EABS刹车功能,引入了汽车级的EABS防抱死技术,达到了EABS刹车静音、柔和的效果,不管在任何车速下保证刹车的舒适性和稳定性,不会出现原来的abs在低速情况下刹车刹不住的现象,完全不损伤电机,减少机械制动力和机械刹车的压力,降低刹车噪音,大大增加了整车制动的安全性;并且刹车、减速或下坡滑行时将EA BS产生的能量反馈给电池,起到反充电的效果,从而对电池进行维护,延长电池寿命,增加续行里程,用户可根据自己的骑行习惯自行调整EABS刹车深度。

电机锁系统:在警戒状态下,报警时控制器将电机自动锁死,控制器几乎没有电力消耗,对电机没有特殊要求,在电池欠压或其他异常情况下对电动车正常推行无任何影响。

自检功能:分动态自检和静态自检,控制器只要在上电状态,就会自动检测与之相关的接口状态,如转把,刹把或其它外部开关等等,一旦出现故障,控制器自动实施保护,充分保证骑行的安全,当故障排除后控制器的保护状态会自动恢复。

反充电功能:刹车、减速或下坡滑行时将EABS产生的能量反馈给电池,起到反充电的效果,从而对电池进行维护,延长电池寿命,增加续行里程。

堵转保护功能:自动判断电机在过流时是处于完全堵转状态还是在运行状态或电机短路状态,如果过流时是处于运行状态,控制器将限流值设定在固定值,以保持整车的驱动能力;如电机处于纯堵转状态,则控制器2秒后将限流值控制在10A以下,起到保护电机和电池,节省电能;如电机处于短路状态,控制器则使输出电流控制在2A以下,以确保控制器及电池的安全。

动静态缺相保护:指在电机运行状态时,电动车电机任意一相发生断相故障时,控制器实行保护,避免造成电机烧毁,同时保护电动车电池、延长电池寿命。

功率管动态保护功能:控制器在动态运行时,实时监测功率管的工作情况,一旦出现功率管损坏的情况,控制器马上实施保护,以防止由于连锁反应损坏其他的功率管后,出现推车比较费力的现象。

防飞车功能:解决了无刷电动车控制器由于转把或线路故障引起的飞车现象,提高了系统的安全性。

1+1助力功能:用户可自行调整采用自向助力或反向助力,实现了在骑行中辅以动力,让骑行者感觉更轻松。

巡航功能:自动/手动巡航功能一体化,用户可根据需要自行选择,8秒进入巡航,稳定行驶速度,无须手柄控制。

模式切换功能:用户可切换电动模式或助力模式。

防盗报警功能:超静音设计,引入汽车级的遥控防盗理念,防盗的稳定性更高,在报警状态下可锁死电机,报警喇叭音效高达125dB以上,具有极强的威慑力。并具有自学习功能,遥控距离长达150米不会有误码产生。

倒车功能:控制器增加了倒车功能,当用户在正常骑行时,倒车功能失效;当用户停车时,按下倒车功能键,可进行辅助倒车,并且倒车速度最高不超过10km/h。

遥控功能:采用先进的遥控技术,长达256的加密算法,灵敏度多级可调,加密性能更好,并且绝无重码现象发生,极大地提高了系统的稳定性,并具有自学习功能,遥控距离长达150米不会有误码产生。

高速控制:采用最新的为马达控制设计专用的单片机,加入全新的BLDC控制算法,适用于低于6000rpm高速、中速或低速电机控制。

电机相位:60度120度电机自动兼容,不管是60度电机还是120度电机,都可以兼容,不需要修改任何设置。

常用电动车控制器电路及原理大全

!!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,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。 图中元件号为笔者所标。通过介 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、 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 PWM产生电路、电机驱动电路、蓄

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

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。

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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

电动车控制器原理及编程

电动车控制器原理及编程2008-10-29 15:34

电动车控制器原理及编程 https://www.360docs.net/doc/1418987833.html,/html/blog/7597/45892.htm 云翔电动车维修的BLOG https://www.360docs.net/doc/1418987833.html, 原信息URL:https://www.360docs.net/doc/1418987833.html,/html/blog/7597/45892.htm 控制器 无刷控制器硬件电路详解 电动车无刷电机是目前最普及的电动车用动力源,无刷电机以其相对有刷电机长寿,免维护的特点得到广泛应用,然而由于其使用直流电而无换向用的电刷,其换向控制相对有刷电机要复杂许多,同时由于电动车负载极不稳定,又使用电池作电源,因此控制器自身的保护及对电机,电源的保护均对控制器提出更多要求。 自电动车用无刷电动机问世以来,其控制器发展分两个阶段:第一阶段为使用专用无刷电动机控制芯片为主组成的纯硬件电路控制器,这种电路较为简单,其中控制芯片的代表是摩托罗拉的MC33035,这个不是这里的主题,所以也不作深入介绍。第二阶段是以MCU为主的控制芯片。这是这篇文章介绍的重点,在MCR 版本的设计中,揉和了模拟、数字、大功率MOSFET驱动等等许多重要应用,结合MCU智能化控制,是一个非常有启迪性的设计。 今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心,350W的整机电路为例,整机电路如图1: 图1:350W整机电路图 整机电路看起来很复杂,我们将其简化成框图再看看: 图2:电路框图 电路大体上可以分成五部分: 一、电源稳压,供应部分; 二、信号输入与预处理部分; 三、智能信号处理,控制部分; 四、驱动控制信号预处理部分; 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分:PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分,因为其他电路都是为其服务或被其控制,弄清楚这部分,其它电路就比较容易明白。 图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源:该单片机有28个引脚,去掉电源、复位、振荡器等,共有22个可复用的IO口,其中第13脚是CCP1输出口,可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号,另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口,可提供检测外部电路的电压,一个外部中断输入脚,可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解,这里并不需要很关心。

电动自行车控制器电路及原理大全

电动自行车控制器电路及原理大全 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。V A=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。 电机过流保护R30为电机电流取样电阻,当过流时,取样电压经R14加到TL494的⑩脚。当⑩脚电位高于⑩脚电位时,TL494内部运放2输出高电平,迫使TL494内部调宽脉冲输出管截止,从而使Q1、Q2截止,电机停止运转,从而保护了电机。 制动保护当刹车制动时,KEY2接通.5V电压加到TL494的死区控制端④脚,迫使TL494内部调宽脉

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

电动车无刷控制器电路图(高清)精编版

今以应用最广泛的以PIC16F72为智能控制中心,350W的整机电路为例,整机电路如图1: (原文件名:1.gif) 图1:350W整机电路图 整机电路看起来很复杂,我们将其简化成框图再看看: (原文件名:2.gif) 图2:电路框图

电路大体上可以分成五部分: 一、电源稳压,供应部分; 二、信号输入与预处理部分; 三、智能信号处理,控制部分; 四、驱动控制信号预处理部分; 五、功率驱动开关部分。 下面我们先来看看此电路最核心的部分:PIC16F72组成的单片机智能处理、控制部分,因为其他电路都是为其服务或被其控制,弄清楚这部分,其它电路就比 较容易明白。 (原文件名:3.gif)

图3:PIC16F72在控制器中的各引脚应用图 我们先来简单介绍一下PIC16F72的外部资源:该单片机有28个引脚,去掉电源、复位、振荡器等,共有22个可复用的IO口,其中第13脚是CCP1输出口,可输出最大分辨率达10BIT的可调PWM信号,另有AN0-AN4共5路AD模数转换输入口,可提供检测外部电路的电压,一个外部中断输入脚,可处理突发事件。内部软件资源我们在软件部分讲解,这里并不需要很关心。 各引脚应用如下: 1:MCLR复位/烧写高压输入两用口 2:模拟量输入口:放大后的电流信号输入口,单片机将此信号进行A-D转换后经过运算来控制PWM的输出,使电流不致过大而烧毁功率管。正常运转时电压应在0-1.5V左右 3:模拟量输入口:电源电压经分压后的输入口,单片机将此信号进行A-D转换后判断电池电压是否过低,如果低则切断输出以保护电池,避免电池因过放电而损坏。正常时电压应在3V以上 4:模拟量输入口:线性霍尔组成的手柄调速电压输入口,单片机根据此电压高低来控制输出给电机的总功率,从而达到调整速度的目的。 5:模拟/数字量输入口:刹车信号电压输入口。可以使用AD转换器判断,或根据电平高低判断,平时该脚为高电平,当有刹车信号输入时,该脚变成低电平,单片机收到该信号后切断给电机的供电,以减少不必要的损耗。 6:数字量输入口:1+1助力脉冲信号输入口,当骑行者踏动踏板使车前行时,该口会收到齿轮传感器发出的脉冲信号,该信号被单片机接收到后会给电机输出一定功率以帮助骑行者更轻松地往前走。 7:模拟/数字量输入口:由于电机的位置传感器排列方法不同,该口的电平高低决定适合于哪种电机,目前市场上常见的有所谓120°和60°排列的电机。有的控制器还可以根据该口的电压高低来控制起动时电流的大小,以适合不同的力度需求。 8:单片机电源地。 9:单片机外接振荡器输入脚。 10:单片机外接振荡器反馈输出脚。 11:数字输入口:功能开关1 12:数字输入口:功能开关2 13:数字输出口:PWM调制信号输出脚,速度或电流由其输出的脉冲占空比宽度控制。 14:数字输入口:功能开关3 15、16、17:数字输入口:电机转子位置传感器信号输入口,单片机根据其信号变化决定让电机的相应绕组通电,从而使电机始终向需要的方向转动。这个信

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 拟 量 调 理微 控 制 器光 电

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

电动车控制器维修.

一、电子元器件常识 1、电阻 贴片电阻一般分为2种: (1)3位数,普通型,误差5%,前2位为有效数值,第三位为0的个数,如:“103”为10000欧姆,即10K,“152”为1500欧姆,即1.5K。 (2)4位数,精密型,误差1%,前3位都为有效数值,第四位为0的个数,如“1502“为15000欧姆,“1511”为1510欧姆。 测试方法:将万用表档位切换到对应量程的欧姆档,将测试表笔连接到待测电阻上。 注意: (1)如果被测电阻值超出所选择量程的最大值,将显示过量程“1”,应选择更高的量程,对于大于1MΩ或更高的电阻,要几秒钟后读数才能稳定,这是正常的。将测试出的阻值与贴片电阻上标的值对比,即可判断电阻是否值变。 (2)当没有连接好时,例如开路情况,仪表显示为“1”。 2、三极管 PCB贴片板上的三极管有三种,即8550、8050、5551.将万用表档位切换到二极管档测试8550(Y2,Y6或HD)时,将黑表笔接触1脚,红表笔依次测试2、3脚的参数; 测试8050(Y1,Y5或HC)时,将红表笔放在1脚,黑表笔依次测试2、3脚的参数;

测试5551(G1)时,将红表笔放在1脚,黑表笔依次测试2、3脚的参数。 测试A1013时,将黑表笔接触3脚,红表笔依次测试1、2脚的参数; 测试MPSA56时,将黑表笔接触2脚,红表笔依次测试1、3脚的参数; 3、直插电解电容标识和含义 (1)电解电容标识的含义:以63V/1000uF为例,63V是电容的耐压值,1000uF是电容的容量。 (2)正负极的判断:在灰色的部分一般有两条矩形框,那么挨着这个灰色部分最近的引脚就是负极了。 检修实例: 1、故障现象:电机不转,加电转动转把,电机有发沉的感觉,过一会电机转动轻松。

纯电动汽车整车控制器技术要求

附录C:技术标准审批单 重庆科鑫三佳车辆技术有限公司 技术标准审批单 Q/KJC-B-0001-.2014-01 2015年12月2日 注:此表由起草单位会签完毕后,反馈到整车开发部存档。

Q/KJC 重庆科鑫三佳车辆技术有限公司企业标准 代号Q/KJC-C-0004-2015 纯电动汽车整车控制器技术要求 2015-12-5发布2016-1-1实施重庆科鑫三佳车辆技术有限公司发布

目次 前言 (4) 1、范围 (5) 2、规范性引用文件 (5) 3、术语 (6) 4、引脚定义 (6) 5、故障代码表 (7) 6、技术要求 (12) 7、试验方法 (15) 8、标志、包装、运输及储存 (20)

前言 本标准规定了重庆科鑫三佳车辆技术有限公司研发的纯电动汽车用整车控制器的技术要求。 本标准由重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部提出。 本标准由重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部归口并负责解释。 本标准由重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部起草。 本标准主要起草执笔人:杨辉、曹政 本标准最终解释权归重庆科鑫三佳车辆技术有限公司电子电器部。 本标准发布情况为:2015年首次发布。

纯电动汽车整车控制器技术要求 1、范围 本标准规定了瑞驰EC35KX纯电动汽车用整车控制器的技术要求、实验方法、检验规则、标志、包装运输及贮存等要求。 本标准适用于瑞驰EC35KX纯电动汽车整车控制器。 2、规范性引用文件 下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。 QC/T 413 汽车电气设备基本技术条件 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验第2部分:试验A:低温 GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验第2部分:试验B:高温 GB/T 2423.4 电工电子产品环境试验第2部分:试验Db:交变湿热试验方法 GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验第2部分:试验FC:振动(正弦) GB/T 2423.17 电工电子产品环境试验第2部分:试验Ka:盐雾试验方法 GB/T 18655-2010/CISPR 25:2008 车辆、船和内燃机无线电骚扰特性用于保护车载接收机的限制和测量方法 ISO 16750.1-2003 道路车辆—电气和电子设备环境条件和试验-第1部分:总则 ISO 16750.2-2003 道路车辆—电气和电子设备环境条件和试验-第2部分:电气负荷 ISO 10605:2008 道路车辆静电放电产生的电骚扰试验方法 ISO 7637-2:2004 道路车辆有传导和耦合引起的电骚扰第2部分:沿电源线的电瞬态传导 ISO 11452-2:2004 道路车辆窄带辐射电磁能引起的电骚扰的零部件试验方法第2部分:电波暗室 ISO 11452-4:2004 道路车辆窄带辐射电磁能引起的电骚扰的零部件试验方法第4部分:大电流注入 GB/T 4724 印制电路用覆铜箔环氧纸层压板 GB/T 4725 印制电路用覆铜箔环氧玻璃布层压板 GB/T 13556 印制电路用挠性覆铜箔聚脂薄膜

电动自行车无刷控制器电路原理分析

该控制器由CPU(PIC16F72)、2片74HC27(3输入或非门)、1片74HCO4D(反相器)、1片74HCO8D(双输入与门)和1片LM358(双运放)、6只大功率场效应管等组成,功率达350W,是一款比较典型的无刷电动车控制器,具有600和120°驱动模式自动切换功能。 根据实物绘出其电路图,如图所示。该控制器由CPU(PIC16F72)、2片74HC27(3输入或非门)、1片74HCO4D(反相器)、1片74HCO8D(双输入与门)和1片LM358(双运放)、6只大功率场效应管等组成,功率达350W,是一款比较典型的无刷电动车控制器,具有600和120°驱动模式自动切换功能。 电路组成及工作原理 该电路分为电源电路,信号输入与预处理、智能信号处理控制,驱动控制信号功率驱动开关等三部分。CPU(PIC16F72)单片机是智能处理控制部分的核心。PIC16F72的引脚功能描述见304页图中所注。 1.电源电路 该控制器有三组电源。第一组是提供总能源的电池。板子上的电解电容C1(1OOOμ F/63V)、C11(1OOμF/63V)及C1O(μF/63V)用于消除由电源线、电路板走线所带来的电阻、寄生电感等引起的杂波干扰。由于是工作在大电流、高频率、高温状态下,对电解电容有损耗角小、耐高温的要求,普通的电解电容容易发热爆裂。 第二组电源提供15V电压,一是给场效应管供电,由于场效应管必须有1OV以上、20V 以下的电压才能很好地导通,所以必须有合适的电压为其供电,同时15V电压也为5V稳压块提供预稳压。稳压块为LM317,输出15V。由于LM317的输入输出压差不能超过40V,而输入电压(电池电压)可能高达60V,因此在LM317前面加了一只330Ω/2W的电阻。 第三组电源是5V,稳压块采用LM78LO5,由于78LO5的最大输出电流只有1OOmA,所以并联了两只Ω的电阻R75、R76,以扩流。系统对5V电源的要求比较高,不单单是因为逻辑电路、CPU等的电源电压都不能过高,而且由于CPU的所有AD转换都是以5V电压为基准,所以若5V不准,会出现电流检测、欠电压检测、手柄控制等均不能达到设计要求的情况,甚至不能动作。因此,该电压应严格控制在~。

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

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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