電動車控制器范文

導語：如何才能寫好一篇電動車控制器，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

控制器瓦數高能提高電機轉速，增加車行速度，比較費電；

直流電動機的電樞數量多少及電壓高低決定了轉速，電壓恒定時，電樞數量越少轉速越快，當電樞數量一定時電壓越高轉速越快，控制器就是通過改變電壓控制電動機轉速的，但是電動機不可能無限提高電壓，因此假如電動車電池組電壓為72伏，那么配套的電動機工作電壓也是72伏，控制器最高輸出電壓也是72伏，不可能也沒有必要高于電池電壓，所謂控制器瓦數指的是輸出電流，假如電動機額定功率為1000瓦，那么匹配的控制器就必須大于1000瓦，電壓恒定時增大電流并不能提高轉速，但是能增加扭矩，也就是能提高功率。

（來源：文章屋網 ）

篇2

關鍵詞：電動自行車；位置傳感器；直流無刷電動機；單片機控制

中圖分類號：U266文獻標識碼： A

目前，我國市場上國產電動自行車的品種規格較多，驅動多數用有刷或無刷的輪式直流電機，工作電壓為24V、36V或48V，功率在150W~400W之間；蓄電池一般用的是免維護鉛酸蓄電池，容量為12Ah，充電時間在3~8小時左右，充電一次行駛里程約50Km左右；車速低于20Km/h，爬坡能力在4度上下；車型有普通型和豪華型，車重約35Kg，載重量約75Kg，百公里耗電量1Kwh左右。

一、無位置傳感器的直流無刷電機原理

有位置傳感器的直流無刷電機的換向主要靠位置傳感器檢測轉子的位置，確定功率開關器件的導通順序來實現的，由于安裝位置傳感器增大了電機的體積，同時安裝位置傳感器的位置精度要求比較高，帶來安裝的難度；因此人們在研究過程中發現，利用電子線路替代位置傳感器檢測電機在運行過程中產生的反電勢來確定電機轉子的位置，實現換向。從而出現了無位置傳感器的直流無刷電機，其原理框圖如圖1.1所示。

當電機在運行過程中，總有一相繞組沒有導通，此時可以在該相繞組的端口檢測到該繞組產生的反電勢，該反電勢在60°的電角度是連續的，由于電難度極大，因此必須找到該反電勢與轉子位置的關系，才能確定轉子的位置。從圖1.2中可以看出，反電勢在60°的電角度過程中總有一次經過坐標軸（過零點），而此點的電角度和下一次換向點的電角度正好相差30°，故可以通過檢測反電勢過零點，再延時30°換向。

圖1.1 無位置傳感器的直流無刷電機原理框圖

二、PLC單片機的選擇

根據直流無刷無位置傳感器電動自行車設計方案的要求，選用PIC16C74A單片機作為主控芯片。

1、直流無刷無位置傳感器電動機的反電勢檢測及換向控制

在前面己經敘述過反電勢過零檢測延時30°換向的原理和比較器LM324的輸出波形，而PIC16C74單片機PORTB端口的RB4、RB5、RB6、RB7四個引腳有一個重要的特性，當把這4個引腳定義成輸入狀態時，其引腳的電平只要有變化，可以引起中斷，即單片機通過把RB4、RB5、RB6、RB7引腳上的輸入信號與上一次讀入該4個口的舊的鎖存值進行比較，若有變化，則把兩者相或后輸出以產生RBIF中斷。因此將比較器LM324的三路輸出與PICl6C74單片機的RB5、RB6、RB7三個引腳相連接，如圖2.l所示，并將RB5、RB6、RB7設置成輸入狀態，當反電勢過零時引起比較器輸出電平變化，從而引起單片機的中斷來處理計時和延時過程。

圖2.1反電勢檢測、換向控制及調速電路圖

2、驅動電路

由于PIC16C74單片機使用的電源電壓是+5V，其I/O端口輸出輸入的電壓電流相對來說比較小，不能直接驅動功率器件MOSFET，因此需要根據PIC16C74單片機的特點設計出驅動電路的上下橋臂，如圖2.2、圖2.3所示。

圖2.2上橋臂驅動電路

上橋臂中，P點和單片機輸出口RCx(x=5，6，7)相連，G、S與上半橋臂功率管MOSFET相連， MOSFET源極電位是在0與DC(主電路直流電壓)之間跳變，當功率管MOSFET導通時，柵極電位必高于源極，因此若信號源與主電路共地，則驅動電路電壓必很高，在圖2.2中用自舉電路的原理解決了上述問題，自舉電容在導通前已充電至+12V（相對于源極），導通時，US=UDC，UG=US+12V，保證了UGS=12V。

下半橋臂驅動如圖2.3。

圖2.3下橋臂驅動電路

三、調速和過流保護

1、電動自行車的調速

電動自行車的在行駛過程中，并不是以恒定的速度進行，有時需要加快速度，有時需要減慢速度，因此調速是電動自行車不可缺少的一個功能。電動自行車的調速常常是在手柄上安裝一個光耦可調電阻，由手動實現的；在實驗中用的是可調電阻，其原理如圖3.1所示。K點的電壓UK值將隨著可調電阻的位置變化而變化，向上調，UK值增大；向下調，UK減小。單片機將UK值采樣后經A/D轉換后送到PWM波占空比寄存器來決定PWM波占空比。

圖3.1電動自行車調速原理圖

2、過流保護

直流無刷電機在起動或超負荷運行時，其電流很大，如不加限流保護，將會燒壞控制板上的功率器件，甚至會損壞電機。因此必須過流保護措施，其過流保護電路如圖3.3所示。

圖3.3過流保護電路圖

組成了一個單穩電路，使得主電路過流時，保護電路立即響應，切斷主電路電流；當主電路電流降到安全值時，保護電路要延時一段時間后，才使主電路恢復正常。在實驗過程中需要正確調整圖3.3中電阻R4和R5的比值，確保主電路的安全，實驗證明，該保護電路速度快，效果比較好。

另外，可以將與非門4011的輸出信號送給單片機，由軟件識別電機處于起動或過載狀態，若處于過載狀態，則使上橋臂的功率管MOSFET關斷，切斷電流，同時伸單片和復位，重新起動。

參考文獻

[1]王迎旭.《單片機原理與應用》[M].北京機械工業出版社.2004

[2]張琛.《直流無刷電動機原理及應用》.機械工業出版社.1999

[3]張世銘.《電力拖動直流調速系統》.華中理工大學出版社.1999

[4]竇振中.《PIC系列單片機原理和程序設計》北京航空航天大學出版社.2000

[5]李天陽，劉衛國，李聲晉.《無位置傳感器無刷直流電機起動過程研究》.電力電子技術.1998.5

[6]曹建平.《電動自行車調速控制電路的研究》.電子工程師.2000.1

篇3

關鍵詞：車窗控制器；車窗升降；防夾測控

0 引言

現代社會中，汽車越來越成為人們不可缺少的代步工具，汽車市場也異?；鸨?，每一個人都會與汽車產生極為緊密的聯系，汽車工業逐漸成為各個國家的支柱型產業，對于推動國民經濟發展提高人民生活水平起到重要的推動作用。而電動車窗控制器防夾測控系統作為汽車技術發展上的一項成功，具有高可靠性、高抗環境變化能力、低成本一體化等方面的特點和優勢。本文對于電動車窗控制器的防夾測控算法進行一定研究，有益于為該類系統的設計與研發提供一定的借鑒，并為我國汽車工業的發展提供一份推動力量。

1 國內外車窗控制器防夾技術研究現狀

我國針對電動車窗控制器的技術研究起始于21世紀初，一些大型整車制造企業在這一技術上通常會采用中外合資開發，同時一些國產汽車品牌所運用的車窗控制防夾技術是通過引進德國、美國以及日本的一些較為完善的產品[1]。而我國全權自主研發的車窗控制器防夾技術始終處于研究階段。

與此同時，歐美日韓等國家對于該項技術的研究時間已經長達數十年，相關技術已經達到十分成熟的階段。隨著電子技術越來越發達，針對其安全性能以及各項指標方面都提出了進一步的完善提高，世界范圍的經濟市場內逐漸涌現出越來越多的車窗控制器防夾技術應用開發者，各大研發機構都對該項技術投入了相當程度的人力物力，車窗防夾技術的應用范圍也日漸擴大。主要包括以下技術應用：車窗升降電機傳動系統、防夾力測控算法和安全可靠性硬件軟件技術、環境和汽車運行工況改變的誤防夾的避免技術以及整個裝置成本的降低技術等等。這些技術現已成功在某些車型當中獲得應用。

2 車窗防夾系統關鍵參數計算

車窗關閉過程中可能受到阻礙物的阻礙，為了既能實現防夾功能，又可以達到最終關閉車窗的目的，需要將車窗頂部與車窗底部范圍之間劃分為兩個區間，即非防夾區域與防夾區域。首先，非防夾區域是指從車窗頂部到距離車窗頂部4mm的范圍以及從距離車窗頂部200mm到車窗底部的范圍。車窗如果處于非防夾范圍之內，車窗在上升時遇到障礙物，電機將不會反轉[2]。其次車窗的防夾區域，除去非防夾區域之外，即為車窗的防夾區域，也就是在車窗上升過程中，一旦遇到障礙物，系統會自動采取防夾措施，從而對人的身體部位起到保護作用。

車窗無論是在上升還是下降的時候都處于勻速運動中，如果在車窗上升過程中遇到障礙物，會將運動過程近似看做加速度為負的勻加速運動。計算方法如下：

設F為系統牽引力，設m為車窗質量，設α為車窗加速度，設Fv為粘滯摩擦系數，Fs為干摩擦力，F’為夾力。

F=Fvv+mg+Fs

車窗上升遇到阻力，根據牛頓第二定律：F=mα，可以推出：F’=mα，從而推出車窗加速度α，Α=

當α≥α0時（α0為加速度閾值），系統將判定車窗遇夾，從而采取防夾措施[3]。

3 環境對防夾測控的影響

3.1 電機工作電壓變化的影響

如果電機在工作過程中，電壓突然出現改變，車窗的上升速度也會隨之發生改變，以速度增量作為基礎的數值也將會發生改變，對于車窗防夾測控會產生一定的影響，應適當對電機電壓予以檢測和控制。

3.2 氣候變化對防夾測控的影響

周圍氣溫的變化會在傳動系統運行過程中對電機本身的干摩擦和粘滯摩擦的大小產生影響。在防夾測控技術設計計算時通常會對其設定一個固定偏置，這一偏置實在低溫環境中保持正值，而高溫環境中屬于負值。

4 防夾車窗控制系統設計

防夾車窗控制系統包括硬件設計和軟件設計。硬件上主要使用能夠將控制功能與驅動電機正反轉的開關電路一體化的雙帶控制器，名稱為MM912F634，這種控制器作為防夾車窗控制系統中的硬件系統，能夠使得控制器的硬件電路結構得到相對而言有效的簡化，控制器本身具有小型化、一體化的特點。而關于系統軟件的設計，全程利用C語言編程軟件，通過系統初始化模塊、按鍵監控模塊、相應模塊、集鎖控制鍵模塊、下降鍵模塊、上升鍵模塊等相關模塊的編排與整合，形成完整的防夾車窗控制系統。

5 結語

綜上所述，在汽車電子技術的飛速發展過程當中，車窗防夾控制技術在我國現行研究成果上還存在諸多不足，根據當前國內外研究現狀，不難明確相應結論。關于車窗防夾系統關鍵參數計算，需要分為幾個部分分別進行計算，通過統一整理結果得出防夾系統性能指數。另外，車窗防夾控制器會受到外界的不同因素，影響防夾系統靈敏度或運行成效，防夾車窗控制系統的硬件軟件設計在理論的基礎上能夠達到相應功能，而我國該項技術的研究發展，有待于進一步的學習和時間。在汽車行業高度發展的今天，汽車電子類產品具有十分廣闊的市場，而電動車窗控制器的防夾系統是能夠滿足市場需求的重要技術手段，隨著經濟市場競爭的激烈化，我國需要進一步展開研究措施，從而推出專屬我國的先進技術系統，以適應未來汽車集中監控的趨勢，開拓我國汽車技術產品市場，帶動我國經濟發展。

參考文獻：

[1]竇俞雯.電動車窗控制器的防夾測控算法[J].電子制作，2015，04（05）：54.

篇4

摘要：隨著世界經濟的迅速發展，人們生活中的交通不僅變得越來越便利，同時還給社會發展帶來了巨大的幫助。在這其中，動車因為自身具有安全和高效的工作特點，成為了社會各界共同關注的問題，其中單翼塞拉門與雙翼對開門一直是動車中對應的自動門系統最為典型的兩種結構。本文將目前新型動車中自動門系統自身工作原理以及結構性能進行了一次闡述，并且以此作為基礎對塞拉門方面的電氣控制系統進行了研究。

關鍵詞：新型動車組 電氣控制系統 分析與研究

當今，社會的發展與人們周邊的交通環境是分不開的，交通方面的問題一直是自古以來人們共同關注的問題。由于最近幾年交通事故在國內引起的社會反映非常強烈，所以交通狀況也逐漸成為了人們在生活中經常談到的話題。在動車方面，因為其自身所具有的快速以及安全等特點，自從出現以來就一直被社會各界的人們所喜愛。本文對動車中塞拉門電氣相關控制系統進行了一次分析，并將其中存在的相關問題進行了解決。

一、 國外動車組自身發展情況

動車組最先是從德國與法國這兩個國家開始進行研究的，在1903年，世界第一輛動車組在德國誕生。由于德國和法國自身國土面積相對較小，同時歐洲各國自身鐵路路基所具有的承重能力相關標準有著巨大的差異，因此在德國以及整個西方國家之中，動車組的發展速度一直都比較緩慢。但是在日本，人們在1964年的時候首先進行了高速新干線的建設與開通，直至今日，日本高速機車方面都在不斷地發展著，其傳動方式也一直在不斷地發生著變化，并且進行著持續地更新和進步，對應的動車組速度也從每小時210千米逐漸提升到了每小時300千米。而和日本情況不同的是，德國與法國兩個國家在對動車進行研究的時候，其主要的研究內容是以動力牽引相關模式為主的，法國主要研究的為動力集中式，并且對應的當地第一條投入運行的鐵路干線在1983年出現，在動力集中牽引這一作用下，動車組自身速度能夠達到每小時270千米，而在1990年，其最高的運行速度已經達到每小時300千米。在德國，人們于1962年所研制出的客車能夠達到每小時160公里，在1977年之后便提高到了每小時200公里。在1989年的時候，德國終于開始對高速列車進行制造，并且在1990年的時候這種列車被投入使用。至今，德國已經研制出第三代具有動力分散功能的高速列車，其車速最高能夠達到每小時300千米。在這之中，動車組自身車門都是電動車門，是通過系統進行統一控制的，人們在上下車以及乘車的過程中如果擠靠車門，那么可能會發生嚴重事故?，F在在國內，大部分動車所使用的都是塞拉門式的電氣控制相關系統。

二、 塞拉門式電氣控制系統自身工作原理

塞拉門式電氣控制相關系統是組成現在城市之間對應交通系統的關鍵部分，它會對乘客自身安全產生直接影響。目前國內動車組大多都是以單翼塞式拉門作為主要的車門形式。而在地鐵之中，大部分車輛所選用的都是雙翼式對開門。我們從驅動這一角度來看，塞拉門式電氣控制相關系統能夠分成氣動門以及電動門；而從門自身運動方式這一角度來看，可以將其分為單翼式塞拉門與雙翼式內藏對開門以及雙翼式外滑對開門這三種?，F在被我國廣泛應用的一種是氣動門，雖然塞拉門對應的種類非常之多，不過從實質上講都是一樣的，其性能參數也都沒有太大差距。塞拉門式電氣控制相關系統自身工作原理為：門板通過支架來支撐在導軌之上，同時由導軌來與驅動裝置進行連接，而驅動裝置再通過導軌來使門板滑動，最終使門板進行開關動作。氣動門主要是通過驅動氣缸來進行驅動，而電動門則主要通過對應的電機組件進行驅動，不管是氣動門或是電動門，他們之間存在著一個共同的特點———兩種門自身都存在鎖閉機構，在門關閉完成之后，這一機構就會進行機械鎖閉動作。

三、 塞拉門自身系統結構

1. 門板

門板是由門扉和玻璃門窗以及密封膠條共同組成的，其厚度是需要根據車型以及車速來進行確定的，在一般情況中，門板厚度應該在32毫米到43毫米之間，其材料應該為鋁合金框架相關結構。同時，夾層應該以鋁合金蜂窩作為主要材料，其外部應該以鋁合金面板為主要材料，并且還應該進行卷邊操作，從而使門板得到固定。門板中的門窗玻璃應該采用5毫米厚度的單層無色型安全玻璃，在進行安裝時，應該將玻璃安裝在已經密封過的橡膠封鑲圈中。而且，門板上下部都應該用密封膠條進行密封，在關門的時候，門板中的密封膠條應該和門框自身密封膠條貼于一處，這樣就可以保證車門處于密封狀態，同時還能夠避免擠壓手指的事故發生。

2. 操縱機構

（1） 雙翼對開門

雙翼對開門自身的操作機構共有門板吊裝結構和置頂操作器以及安全裝置三方面組成。其中門板吊裝結構由一個U形狀的鋼導軌構成，其內部共有兩根滑軌。每一扇門都是由兩個吊裝結構來和導軌進行相連，同時門板還通過螺栓和吊裝結構進行連接。

頂置式的這種操縱器能夠直接安裝于動車之上，也就是通過支撐架輔助，將門板同步配合相關裝置以及驅動裝置和封閉裝置進行安裝，結束之后還需要將隔離裝置安裝在內部。在這之中，門板同步配合相關裝置是由絲桿以及球形螺母共同組成。在這三個支撐部件作用之下，其同步配合相關裝置能夠穩定地被安裝于主梁之上，其中絲桿又包括了左旋螺紋與右旋螺紋，在進行安裝的過程中，工作人員不必注意左右之分，可以任意進行安裝，之后再將兩個青銅材料的球形螺母安裝于絲桿之上，這樣如果一個門板朝著一個方向進行移動的時候，另一個門板則會朝向反方向進行移動。如果車門發生故障但是不方便進行維修，那么手動隔離開關則能夠給人們提供幫助，它可以按照電氣方法將門系統進行隔離，使門無法再次運行，這樣就可以保證乘客自身安全。

（2） 塞拉門

現在國內車輛大多數都是使用的氣動門，通過驅動承載裝置來對車輛進行驅動，它包括了無桿風缸和承重支架以及上部導軌這三方面組成，在這之中無桿風缸是整個驅動裝置中的氣動執行相關部件，所以一般要安裝于承重支架之上，只有這樣車門在進行開關門動作的時候，能夠受到緩沖。另外，鎖閉裝置主要是由安裝于門框周圍立柱上的一些旋轉鎖機構共同組成的，其開關鎖風缸和拔叉以及解鎖風缸都需要固定在對應的安裝板上，從而通過這樣的方式來將旋轉鎖機構進行組成。另一方面，故障隔離這一重要裝置同樣不能被忽視，它一般都會被安裝于門板之內，并且是用三角和六角類別的鑰匙在車內進行操作的，若是車輛停止運營，那么就可以將已經關閉的門隔離進行鎖閉，同時將車門對應的電氣控制進行切斷，從而讓電動與手動開關共同失靈。

（3） 控制系統

車門自身控制器是整個車輛電源以及車門機械操縱相關結構對應的一個接口，在一般情況之下，每一輛車都需要具備一個門控器從而對車門進行控制，假若車輛自身車門是雙翼對開型的，那么則可以單開一扇側門，同時也可以將兩側們進行同時打開。并且，在每一個駕駛室中應該設置固定的車門遙控器，這樣司機就可以更方便地將所需的車門指令傳達到每一個車廂中。

結語：

如今，世界經濟正在以人們不敢想象的速度發展著，人們在不知不覺中發現，自己身邊各個領域的環境都發生了極大的變化。同時，其所應用的相關科學技術也日益先進。在動車領域中，其對應的科技每一天都發生著極大的變化。塞拉門作為一種主流技術已經被國內各大動車組所應用。這種先進科技的推廣和應用，將會不斷地提高著人們的生活水平以及生活需求，而人們自身也會對周邊領域中應用的技術需求進行不斷提高。這種現象能夠有效地促進國內各領域中的科技發展，使我國提早進入科技全面化時代。在此之中，動車領域作為各地區經濟發展中的紐帶，應該起到帶頭作用，通過自身技術的更新來推動其他領域的進步，從而使各個領域能夠共同發展。

參考文獻：

[1]羅繼華，黃小鋼，楊輝.客運專線動車組運用周轉計算方法研究[J].鐵道標準設計，2013（8）.

[2]田靜宜，趙文靜，趙文平.基于多源信息融合技術的動車故障診斷[J].機械管理開發，2013（4）.

[3]孫曉幫，楊曉琦，楊殿旭.增程式電動車動力匹配與控制策略研究[J].農業裝備與車輛工程，2013（7）.

[4]張寶朝，劉玉明，趙卓云.動車組設備艙安裝用螺栓、螺絲座檢修標準及修復性研究[J].科技致富向導，2013（21）.

篇5

關鍵詞:純電動汽車 整車控制器 系統建模仿真 半實物仿真測試

中圖分類號:U469 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0027-03

本文主要探討純電動汽車整車控制系統功能及研發流程。根據用途,整個電氣系統可分為動力系統、能源系統、底盤電子控制系統、照明指示系統、儀表顯示系統、輔助系統、整車綜合控制系統、空調系統和舒適性安全系統等子系統。其中很多功能模塊都需要和整車綜合控制系統相關。整車電氣系統列出如表1所示。

整車綜合控制系統根據駕駛員的操作指示(油門、剎車等),綜合汽車當前的狀態解釋出駕駛員的意圖,并根據各個單元的當前狀態作出最優協調控制。

1 整車控制器系統配置

整車控制器與整車其他電氣系統連接如圖1所示。整車控制器通過CAN總線與電池ECU、電機ECU、電源分配ECU、ABS系統、中控門鎖、儀表顯示系統連接。與其余的電氣系統通過IO端口連接(也可使用CAN通訊)。下面分別對各電氣單元的功能要求分別敘述。

1.1 動力系統提供整車的動力輸出,其核心是驅動電機和電機驅動ECU

電機驅動ECU通過CAN總線與整車綜合控制器通訊。應能提供電機轉速、轉矩、功率、電壓、電流、水溫、工作模式等參數。并應該能接受整車控制器發來的控制命令。

1.2 能源系統包括電池、電池管理單元和電源分配系統

與整車控制器通訊的有電池管理ECU和電源分配ECU。

電池管理ECU對電池進行充放電管理及保護。它應能提供電池組總電壓、電流、單體電池電壓、溫度、剩余電量、電池健康狀態、故障類型等信息。

電源分配ECU應能提供各個子電源的電壓、電流和工作溫度以及故障類型等信息。

1.3 ABS系統應能提供各個車輪的轉速、液壓系統狀態、各個制動閥的狀態以及自身的工作狀態等信息

1.4 中控門鎖,應提供各車門狀態等信息

1.5 儀表顯示系統,應向整車控制系統提供所顯示信息的全部內容

1.6 照明指示系統,可以通過CAN總線來控制,也可以通過IO來指示照明指示系統的運行狀態

1.7 轉向助力、制動助力、變速箱需提供檔位位置、液壓壓力、工作狀態等信息

可以是簡單的開關量也可以用CAN總線通訊。

1.8 駕駛員的油門踏板和制動踏板經信號調理后接入到整車控制器內

2 整車控制器詳細功能

純電動汽車的整車控制器的主要功能包括:汽車驅動控制、制動能量的優化控制、整車的能量管理、CAN網絡的維護和管理、故障的診斷和處理、車輛狀態監視、行車記錄等。整車控制器功能框圖如圖2所示。整車控制器通過CAN總線和IO端口來獲得如加速踏板開度、電池SOC、車速等信息,并根據這些信息輸出不同的控制動作。

下面分別介紹各部分實現的具體功能。

2.1 汽車驅動控制

根據司機的駕駛要求、車輛狀態等狀況,經分析和處理,向電機控制器發出指令,滿足駕駛工況要求。包括啟動、前進、倒退、回饋制動、故障檢測和處理等工況。

2.2 整車能量優化管理

通過對電動汽車的電機驅動系統、電池管理系統、傳動系統以及其它車載能源動力系統(如空調)的協調和管理,以獲得最佳的能量利用率。

2.3 網絡管理

整車控制器作為信息控制中心,負責組織信息傳輸,網絡狀態監控,網絡節點管理等功能,網絡故障診斷和處理。

2.4 回饋制動控制

根據制動踏板和加速踏板信息、車輛行駛狀態信息、蓄電池狀態信息,向電機控制器發出制動指令,在不影響原車制動性能的前提下,回收部分能量。

2.5 故障診斷和處理

連續監視整車電控系統,進行故障診斷。存儲故障碼,供維修時查看。故障指示燈指示出故障類別和部分故障碼。根據故障內容,及時進行相應安全保護處理。對于不太嚴重的故障,能做到“跛行回家”。

2.6 車輛狀態監測和顯示

整車控制器通過傳感器和CAN總線,檢測車輛狀態及其各子系統狀態信息,驅動顯示儀表,將狀態信息和故障診斷信息經過顯示儀表顯示出來。顯示內容包括:車速,里程,電機的轉速、溫度,電池的電量、電壓、電流,故障信息等。

2.7 行車記錄

行車記錄記錄一段時期內的整車運行數據記錄,包括電池電壓、電流、SOC、各單元溫度、油門踏板/剎車踏板狀態、車速等信息。

3 整車控制器研發流程

整車控制器的主要功能是根據整車設計要求及選擇的各單元總成的性能,采用適當的控制方法,使整車的整體功能/性能達到設計要求,并滿足相關國標/行標要求。因此,整車控制器的功能/性能試驗是和整車試驗結合在一起的。而整車試驗需經過多種試驗方式,因而整車控制系統的試驗也需經過多種試驗過程。由于整車性能試驗比較耗時耗力,因此有必要在整車道路試驗前,盡量進行完備的仿真、測試和試驗。因此,整車控制器研發過程中,仿真和測試是很重要的手段。整車控制器研發過程可分為參數計算、系統仿真、半實物在環系統仿真、臺架及道路試驗這四個階段。

3.1 參數計算

篇6

[摘 要]電動汽車 驅動電機 驅動器 IGBT QP12W05S-37（A）

中圖分類號：N702 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）20-0047-01

引言

我國將成為世界最大的汽車消費國，2014年汽車銷量達到2349.19萬輛，同比增長6.86%。汽車工業在滿足人們每天生活流動性的需求上做出了巨大貢獻，促進了人類社會從原生態向高速發展工業社會進程。然而，隨著全球大量汽車投入應用，引發了引種的大氣污染和全球變暖，據統計空氣污染將有64%來自于汽車尾氣的排放，人類社會在享受汽車的便利出行的同時也付出了巨大代價。在2020年左右，我國石油消費量將超過4.5億噸，而我國能源系統效率平均低于國際先進水平10%，但是我國60%石油消費量依賴于進口，要是仍然采用傳統的內燃機技術發展汽車工業，將會使我國為此付出巨大代價和對環境保護也會造成巨大的壓力。在這種嚴峻的形勢下，發展電動汽車是我國汽車工業的發展必然趨勢。

1 電動汽車驅動電機控制系統

電動汽車是通過驅動電機將電能轉換成機械能的裝置，主要由電力驅動子系統、能源子系統、輔助子系統、電源及控制面板組成，其結構簡圖如圖1所示?？刂泼姘遄鳛樾盘柕妮斎攵?。能源子系統為電機正常運行提供能源。輔助子系統主要給電動汽車提供動力轉向以及車內溫度的控制等作用。電力驅動子系統是整個系統運行的智能核心，它由主控制器、全橋功率驅動電路、驅動電機、機械傳動裝置和車輪組成，主控制器的作用是接收控制面板的輸入信號，以及電機反饋的速度信號和電流信號，發出相應的控制指令來控制全橋功率驅動電路中IGBT的通斷，以獲得電動汽車良好的動、靜態運行特性和能量利用率。能源子系統由電池組、充電器和能量管理系統構成，能源管理系統是實現能源利用監控、能量再生、協調控制等功能的關鍵部件。輔助控制子系統主要是為電動汽車提供控制電源，具有輔助電源的控制、動力轉向、充電控制、空氣調節等功能。

2 IGBT驅動技術

IGBT是全橋功率驅動電路中的主要元器件，其驅動過程的穩定性直接關系電動汽車的安全。QP12W05S-37（A）是一種自帶隔離電源的混合集成IGBT驅動器，具有體積小、隔離電壓高、信號延遲小和驅動功率大等特點。主要由三個功能塊組成，第一功能塊是隔離DC/DC變換器，輸出正負雙電源為驅動電路提供電源，其又可分為電源輸入，電源隔離和電源輸出三部分；第二功能模塊是控制信號的隔離驅動放大，輸入驅動控制信號經具有高隔離電壓的光耦隔離后傳輸到驅動放大級，其電氣隔離電壓可達3750VAC，控制信號經放大級后輸出驅動IGBT。第三功能塊是保護電路，通過檢測IGBT欠飽和導通壓降實現過流與短路保護，并輸出故障信號。同時具有軟關斷和延時自恢復功能。

QP12W05S-37（A）較一般的IGBT驅動器，信號接收端具有很強的抵抗共模干擾信號的能力；采用包封工藝、SIP封裝，具有極小的體積（僅為：52×25×15mm3 Max.）。另外，QP12W05S-37（A）還具有輸入信號兼容CMOS&TTL電平；初/次級之間電氣隔離達3750VRMS/分鐘；開關頻率高達20kHz；內建短路保護和故障輸出功能、過流故障時輸出軟關斷及軟關斷時間可調功能、過流故障保護后定時復位功能、短路檢測抑制時間（盲區）可調功能等優點。

QP12W05S-37（A）驅動器自帶隔離性DC/DC變換器作為驅動電源，采用推挽式變換電路進行電能變換，開關頻率約為500kHz，輸出雙路電源電壓作為驅動器輸出部分的供電電源。一路輸出電壓為16V；另一路電壓為-8.9V。每路最大輸出電流為30mA。由于IGBT開通與關斷時的驅動器能提供足夠大的驅動電流，在隔離電源輸出端需加一個內阻較小的電容來保證驅動輸出足夠大的電流要求。為了方便連接以及減小EMI，電源初級側的地與信號輸入負端在驅動器內并未短接，在應用時可將其兩個端子在驅動器外部進行連接。內置了隔離驅動電源的驅動器應用于橋式逆變電路中時，只需單路電源給多只IGBT驅動器供電即可，并且該驅動電源可以與控制電路電源共用，極大方便驅動電路設計。全橋功率驅動電路IGBT驅動電路如圖2所示，該電路參數如下：VD=15V，Vi=5V （方波信號），Rg=5，DZ1=30V，DZ2、DZ3=30V，D1為快恢復二極管。

3 結論

電動汽車中沒有內燃機，工作時產生的廢氣，不產生排氣污染，對環境保護和空氣的潔凈是十分有益的，同時具有結構簡單、噪音低、能源利用率高等優點，受到越來越多的人青睞。本文結合QP12W05S-37（A）設計電動汽車驅動電機全橋功率驅動電路中IGBT驅動電路，該電路具有完善的過流與短路保護功能，驅動功率大、集成度高、可靠性高，特別是內置有DC/DC隔離變換器，無需外接隔離電源，極大地簡化了驅動電路的設計，在通用變頻器、交流伺服驅動系統中得到廣泛的應用。

參考文獻：

[1] 云潔.我國新能源汽車產業思考概況及問題與思考[J].上海節能.2012（2）：25-28.

[2 姜奮平，張黎. 一種內置隔離電源的混合集成IGBT驅動器[J]. 變頻器世界， 2010，（02）.

篇7

[關鍵詞]電動汽車 充電站 充電管控 電能監控

中圖分類號：R54041 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）10-0042-01

引言

隨著電動汽車的逐漸普及，對電動汽車的研究也會逐漸增多。電動汽車的安全性以及質量監管是一個重要內容，在電動汽車充電過程中，應該要進行積極有效的充電掌控，對電能的質量進行控制，從而使得電動汽車的充電過程更加順利地完成，為電動汽車的運行提供更多的電能。對電動汽車進行充電管控以及電能質量的監控是維護電動汽車的蓄電池功能的重要途徑，可以通過相應的保護措施延長電池的使用壽命。

1.電動汽車的充電管控以及電能質量監控概述

1.1 電動汽車站充電管控

電動汽車充電站是電動汽車充電的主要場所，充電站的功能是否完善，對電動汽車的充電過程有很大的影響，當前電動汽車的普及，使得充電站受到的關注度也越來越高。電動汽車的電池壽命以及電池的使用性能成為電動汽車使用者關注的一個重點問題，未來要增強電動汽車電池的壽命，對充電站進行管控是一個重要的途徑。電動汽車加載的動力電池作為一種高階非線性的受控對象，要實現對電池的精確控制，就需要運用到數學建模以及控制理論等相關知識，對電池的基本情況反映出來。充電管控系統的設計和完善是電動汽車行業發展過程中的一個必然途徑，指的是對電動汽車的充電情況進行了解，其中的電氣控制功能指的是充電管控系統發出控制指令，對充電電路中的電氣設備進行控制，比如切斷充電過程、設定充電時間等，實現對充電過程的有效控制。當前有很多組織和公司都推出了充電管控系統，主要包括對電池的過充過放進行監測、對電池的充電過程進行均衡控制等，尤其是一些充電管控系統還集成了充電設備的功能，標志著充電管控系統進入了智能化時代。

1.2 電能質量監控

電能質量研究是確保電動汽車能夠正常工作的基礎，所有會導致電力設施非正常運轉的因素都是電能質量研究的對象。對于電動汽車而言，也應該要加強對電動汽車的電能質量的監控，使得電動汽車的電力設備能夠處于正常工作的狀態，緩減因各種電能質量問題造成的電動汽車的供用電影響。

2.充電管控與電能質量監測系統的設計

2.1 監測系統設計思想

在電動汽車充電站的充電管控和電能質量監測系統的設計過程中，應該要實現對一些重要參數的監測，比如電動汽車的動力電池充電參數和配電網側的電網參數，主要有電動汽車的電池電壓大小、充電電流大小、電流值等。這個監測系統就是為了實現對電動汽車的充電狀態以及充電的電能質量進行自動化監控的目的，本便于電網公司和市政管理機構及時了解電動汽車充電站充電裝置的實時充電狀態和配電網側的電能質量信，防止各種充電故障。在整個監測系統的設計過程中，應該要從硬件和軟件兩個方面著手，為了適應在不同情況下的應用條件和對系統的擴展要求，該監測系統應該要采用移植性和通用性良好的硬件和軟件，滿足電動汽車的充電要求。

2.2 硬件部分的設計

該監測系統要實現對地電動汽車充電時動力電池儲能技術指標與電網電能質量參數的測量，當前有的電能質量監測方案中的硬件設計方案主要是負責對功能接口的管控和通信功能以及負責對所要集數據參數的運算處理功能。但是在何種系統設計中難度較大，是雙核系統，成本較高，可以采取優化措施。監測系統的硬件所采用的核心技術是嵌入式系統，因此，硬件設計部分的各個部分分別是嵌入式系統的核心處理單元、交流傳感器、直流傳感器，數轉換器件、通信模塊、顯示模塊、復位調試電路等組成。硬件結構圖如下所示。

從上圖可以看出，整個硬件系統我們可以分成四個部分。第一部分是實現對各種參數的數據進行采集的核心部分以及其電路，其中架設了中央處理器，主要是對各種采集的數據進行傳輸、運算處理以及控制的。其電路則包括標準的復位電路和用于調試程序的電路。第二個部分是傳感器數據采集部分，這部分主要負責的是對充電站配電網側的交流電壓值、交流電流值、充電接口處的充電電壓值和電流值等信息進行采集的，以便能夠獲得更多詳細的數據。第三部分是數據處理部分，指的是對前面兩個采集系統采集的各種參數數據進行處理的部分，經過處理之后的信息可以顯示在裝置的顯示屏上，用于各種軟件分析。第四個部分是電源電路，比如交直流轉換模塊、模擬電源輸出模塊、數字電源輸出模塊等，都是這部分的主要內容、

2.3 軟件系統的設計

軟件設計是監測系統的重要部分，軟件主要對各種硬件設備采集的數據進行分析的主要場所，軟件的設計應該要與硬件設計相吻合，根據硬件設計的基礎，可以將本系統的軟件設計分為充電管控和充電前端電網電能質量監測兩部分，這兩個部分是相互獨立的。軟件的設計可以采用模塊化、結構化的設計思想，便于功能的拓展。由于監測系統的硬件裝置是電動汽車充電站自動化系統的一部分，如果單獨進行系統程序的設計，則可能會導致系統運行的流暢性受到影響，因此在進行設計的時候，并沒有單獨設計程序。軟件的開發主要是通過C語言來完成的，其中包括系統初始化功能、計算功能、DM9000網絡模塊啟動功能等，在設計的時候要設計一個程序對配電網側的交流電壓值和交流電流值進行閾值比較，如果超出了閾值，則應該要通過程序執行指令，控制繼電器關斷充電線路，對充電設備和電池作出保護動作。另外，在軟件設計中，還可以加入一些混合的算法，完成各種顯示、計算、分析等功能。

結語

綜上所述，電動汽車是未來汽車的一個重要發展方向，在電動汽車的發展過程中，應該要對充電過程進行管理，充電站是進行電動汽車充電的主要場所，在充電的過程中，要加強充電管控和電能質量的監控，可以設計專門的監測系統，對硬件和軟件內容進行設計，從而使得電動汽車充電過程得到保護，防止對電動汽車的電池產生損害。

參考文獻

[1] 尹國龍.電動汽車充電設備電能質量分析及改善研究[D].華北電力大學（北京），2011

篇8

關鍵詞：汽車制動；電控機械；系統功能

科傳統機械制動時為確保車輛不溜車，人們不得不拉起手制動桿，隨著機電技術的發展，電子技術不斷滲入到了汽車的制動系統，出現了汽車電控機械制動系統（EPB），只需按下EPB按鈕就能實現駐車制動。EPB系統是指將行車過程中的臨時性緊急制動和停車后的長時性駐車制動功能整合在一起，并且由電子控制方式實現停車制動的技術。它的作用不僅僅是輔助駐車。由于它的智能化制動干預系統，可以實現安全制動以及在坡道起步時提供所需要的制動力。所謂汽車電控機械制動系統就是把原來液壓或者壓縮空氣驅動的部分改為電動機驅動，借以提高響應速度，增加制動效能，同時大大簡化了結構，降低了裝配和維護的難度。

1 EPB系統結構

EPB系統中主要由電控機械制動控制單元、ABS控制單元、后輪制動執行器、離合器位置傳感器、電控機械駐車制動按鈕等部件組成。

⑴電源：采用車載電源。

⑵電制動器：采用可連續堵轉的力矩電機。

⑶電控機械制動控制單元：作用是執行電控機械駐車制動的所有控制和診斷任務。由接收制動踏板傳感器發出的信號，控制制動器制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等。

⑷輪速傳感器：使用霍爾傳感器在車輪轉動過程中產生脈沖，由ECU采集。

2 EPB系統工作原理

當需要駐車制動時，EPB按鈕被按下，按鈕操作信號反饋給電控單元，電控機械制動控制單元啟動電機。電機通過皮帶和斜盤式齒輪機構驅動絲桿。通過絲桿的旋轉運動，止推螺母沿著絲桿螺紋向前移動。止推螺母與制動器活塞接觸并按壓制動摩擦片。制動摩擦片壓到制動盤上。當發生上述情況后，朝向制動摩擦片的密封圈被擠壓變形。此壓力使得電機的電流升高。在整個制動過程中，電控機械制動控制單元測量電機的電流。如果電流超過了某一特定值，控制單元切斷通往電機的供給電流。當要解除駐車制動時，止推螺母就沿著絲桿自轉旋回。制動器活塞釋放壓力。密封圈的復原而引起制動盤可能的失衡促使制動器活塞回退。制動摩擦片脫離制動盤。后輪制動執行器EPB系統中，電控機械制動控制單元通過一條專用的CAN數據總線與ABS控制單元相聯接。數據通過CAN高電平導線和CAN低電平導線行傳輸。電控機械駐車制動的CAN數據總線是不能單線傳輸的。如果一條CAN導線發生故障，就無法進行數據傳輸。

3 EPB系統功能

下面以大眾車為例，介紹EPB系統可實現的功能有：駐車制動功能、動態起步輔助、動態緊急制動、自動駐車功能。

⑴駐車制動功能當車輛在小于30%的坡道上駐車時，電控機械駐車制動可確保制動住車輛。電控機械制動控制單元與ABS控制單元通過專用的CAN數據總線來判斷當前車速是否低于7km/h。如低于7km/h（即為靜止狀態），則電控機械制動控制單元啟動兩個后輪駐車制動電機。

⑵動態起步輔助功能當啟動電控機械制動系統時，動態起步輔助可以使車輛即使在坡道上起步時也不會震動或溜車。通過電控機械制動控制單元判斷車輛的傳動扭矩大于車輛的行駛阻力，后車輪的兩個駐車制動電機被啟動。這樣車輛起步時就不會溜車了。

⑶動態緊急制動功能如果制動踏板功能發生故障或制動踏板被卡住了，可通過動態緊急制動功能強力制動住車輛。

⑷自動駐車功能當車輛靜止和車輛起步（前行或倒車）時，自動駐車功能可以用來輔助駕駛員。不論是用什么方式使車輛停止，自動駐車功能可以確保車輛在靜止時自動保持駐車狀態。

4 結束語

傳統的汽車制動系統管路長，閥類多，常產生制動滯后的現象。使制動距離增加，安全性降低，而且成本也高。相比傳統制動控制系統，電控機械式制動系統有如下優點：

⑴系統結構簡單，省去大量管路系統及部件；

⑵借助電子控制系統和CAN網絡，為客戶提供了附加的輔助功能和更高的舒適性；

⑶系統制造、裝配、測試簡單快捷，采用模塊化結構，維護簡單；

⑷采用電線連接，系統耐久性能良好；

⑸自診斷功能。該系統功能被持續不斷地監控綜上所述，EPB系統是一個機電系統，可以與其他電子控制系統一起由一個電控單元集中統一控制，實現各種不同要求的控制功能。在汽車安全性或舒適度方面，EPB在泊車、駐車（尤其是坡道起步包括下坡）的時候對駕駛員都有很大的幫助，在提高汽車安全性、可靠性和集成度方面有很大優勢。EPB會成為以后的發展趨勢。但是車輛裝載EPB系統在我國剛剛處于起步階段，也有其自身需要解決的問題，只有解決了一些制約EPB制動器發展的關鍵性問題，才能得到越來越廣泛的發展和應用。

[參考文獻]

[1]，翁建生.車輛電控機械制動系統的研究現狀和發展趨勢.商用汽車，2012.

篇9

新型動車組每節車廂共有4扇門（除特殊車型外），每扇門由獨立的門控器（DCU）控制，4個DCU中設置一個主門控器（MDCU），負責與列車控制與監測系統（TCMS）進行數據交換。新型動車組塞拉門電氣控制系統（見圖2）由硬線控制、網絡控制以及網絡監測3部分組成。其中對安全性和可靠性要求較高的功能由硬線控制完成，特殊功能由網絡控制完成，整列車塞拉門系統的狀態反饋與故障顯示由網絡監測完成。塞拉門系統各功能與列車接口示意圖見圖3，每個DCU均根據硬線控制命令執行相關功能，同時也接收做為診斷備份使用的網絡控制信號（數據流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU將接收從TCMS發送的指令來完成特殊的功能模式。TCMS將從MDCU接收信息用于塞拉門的狀態顯示、故障維護等功能。每個DCU處理硬線控制命令和網絡控制命令的原則如下：①當硬線信號和網絡信號一致時，DCU執行相關功能。②當硬線信號存在，網絡信號無時，DCU執行硬線指令相關功能，DCU產生并在內部儲存一個“網絡信號與硬線信號不一致”的故障記錄。③當硬線信號無，網絡信號存在時，DCU不執行任何功能，DCU產生并在內部儲存一個“網絡信號與硬線信號不一致”的故障記錄。④當硬線信號存在，網絡信號存在但二者不一致時，DCU執行硬線指令相關功能，DCU產生并在內部儲存一個“網絡信號與硬線信號不一致”的故障記錄。

1整列車塞拉門控制

1.1集控模式1）門側選擇為了防止司機的誤操作和增加塞拉門系統的可靠性和安全性，新型車增加了門側選擇開關。當列車即將進站時，由司機根據車站調度命令選擇開門側。2）門緩解、開門、關門塞拉門系統共有4條貫穿全列的控制硬線：左側門緩解控制線，左側門開門控制線，右側門緩解控制線，右門開門控制線。所有的門控器均并聯在相應的控制線上。①集控門緩解功能在列車停車時，司機啟動門側選擇開關后，按下相應側的門緩解按鈕，相應側門緩解指令激活，緩解控制線得電，全列相應側DCU得到門緩解指令。②集控開門功能在列車停車時，司機啟動門側選擇開關，相應側門緩解按鈕激活后，按下開門按鈕，相應側門打開指令激活，打開控制線得電，全列相應側DCU得到門打開指令。③集控關門功能在列車速度V<5km/h，司機啟動門側選擇開關同時門處于緩解或者打開狀態時，激活關門按鈕，全列兩側門緩解控制信號消失，則塞拉門由緩解狀態或打開狀態變成鎖閉狀態。

1.2通過速度信號關門如果DCU通過硬線信號得知列車速度大于5km/h，所有的門立即關閉。由于列車是開門行駛，必須要逆著行駛方向進行關門動作，因此DCU會增加關門的力度。通過速度信號關門具有最高優先級，即如果速度信號不符合設計要求規定的值，車門將立即關閉。

1.3門鎖閉①當DCU執行門關閉后，會將門關閉的狀態反饋給MDCU，MDCU將4個門的鎖閉狀態通過RS485總線反饋給TCMS。②每節車均有一個硬線環路監測門的鎖閉狀態。當4個門均鎖閉后，該硬線環路建立，TCMS收到DI輸入信號。門的鎖閉狀態由硬線環路反饋信號和網絡反饋信號共同決定：a.當硬線環路反饋信號與網絡反饋信號一致時，門鎖閉狀態正常；b.當硬線環路反饋信號與網絡反饋信號不一致時，TCMS發出診斷報警信息。

1.4狀態反饋MDCU將4個門的狀態信息、故障診斷信息匯總后通過RS485總線發送給TCMS，TCMS將信息實時顯示在司機室顯示器上（見圖4），并在維護界面顯示相關故障信息，同時生成故障記錄。在司機室顯示器上，車體兩側的外面各有一條長的黃色直線，表示門處于未緩解狀態，圖4中的車體上方沒有這條直線，表示現在該側的塞拉門為緩解狀態，可以打開塞拉門。

2防擠壓功能

所有的電動或電控氣動塞拉門均需有防擠壓功能，以防止門在動作過程中將乘客擠傷。在塞拉門關閉過程中，在車門達到關閉鎖緊位置之前，以下情況都可以激活防擠壓功能：①通過防夾手感應膠條的防夾保護塞拉門門扇的前緣安裝有2個互相獨立的防夾手感應膠條。感應膠條內有一個密閉的空氣腔。關門時,在限位開關(門關閉98%)未被激活前,如果遇到障礙,就會在空氣腔內產生一個壓力波動信號,這個信號通過門板內的空氣壓力感應開關轉換成電信號輸入DCU，激活相應的防夾保護功能。一旦塞拉門到達關閉和鎖閉位置后，即限位開關(門關閉98%)未被激活，防夾手感應膠條可以自動失效。②電機電流監控DCU中存有一個標準電流限界曲線。這個限界曲線不是恒定不變的，而是依據門的位置以及電機在以前關閉過程中的工作電流（變化的限界曲線）生成的。這個工作電流由DCU測量,當車門運動時所測量的電機電流超過標準的限界值，門控單元就視為探測到一個障礙物，防擠壓功能激活。③位移/時間監控塞拉門的位移傳感器將門位移劃分成許多小段，當在一段確定的時間段內沒有走完確定的路程，則啟動相應的障礙物探測功能。DCU會測量每段關閉位移的關閉運行時間同時計算下一個關閉位移的關閉運行時間。

3換端模式

當列車進入換端模式后，在司機離開主控司機室前，塞拉門控制系統通過網絡控制信號和硬線控制信號的自動轉換，使兩端司機室內的相關控制按鈕無效，塞拉門保持換端前的狀態。

4拓展功能

4.1遠程關門模式隨著鐵路速度等級和服務需求的不斷增長，根據用戶的需求，所有乘客登車后，乘務員可以在任何一個塞拉門通過四角鑰匙開關發出實現此功能的“遠程關門”指令。該功能可以使乘務員不通過司機而關閉全列車的塞拉門。在執行本功能前，乘務員所在位置的塞拉門必須是打開的。執行本功能后塞拉門將執行下列動作：①如果塞拉門此時處于關閉且緩解狀態,則緩解狀態取消；②如果塞拉門此時處于打開狀態，則塞拉門關閉。以上動作不包括乘務員所在位置的門。1）模式激活與結束乘務員順時針旋轉四角鑰匙開關，此動作至少持續1s,該模式激活，乘務員所在門的DCU將遠程關閉車門指令發送給本車MDCU（若所在門為MDCU則直接發送），由MDCU通過RS485總線發送給TCMS，TCMS接到該指令后，通過RS485總線將指令“遠程關門”再發送給各車MDCU，由MDCU通知每個DCU執行遠程關閉車門指令。當其他車所有車門均關閉后，TCMS向發出“遠程關門模式”指令的MDCU發出“其他所有塞拉門已關閉”信號。該MDCU接到此信號后同時評估本車4個車門的狀態。如果本車除發出“遠程關門模式”指令的門外，其余3個門均處于鎖閉狀態，那么MDCU負責激活（或負責通知相應門的DCU激活）發出“遠程關門模式”指令的門的蜂鳴器。當乘務員接收到蜂鳴器的通知后，關閉自己所在位置的車門，遠程關門模式關閉，所有車門被關閉。2）模式取消在乘務員所在位置的車門沒有完全關閉之前,按下本地開門按鈕，即取消該功能，乘務員所在那一側的門重新被緩解。3）通知司機出發在所有塞拉門被安全地關閉后，乘務員向司機發出發車命令。乘務員逆時針旋轉四角鑰匙開關，連續做兩次，此時DCU通過RS485總線向TCMS發出信號“激活蜂鳴器”，TCMS激活司機室內的蜂鳴器。司機在聽到蜂鳴器鳴響后且司機室顯示器上顯示所有門已鎖閉后開車。

4.2退出司機室模式根據用戶的需求，當列車臨時停車時，為了使司機能夠在運行線路上離開列車，司機可以激活此模式，打開司機室后部的左門和右門，而不需要緩解全列其他塞拉門。1）退出司機室司機將退出司機室模式按鈕按下，模式被激活并發送給TCMS。司機將四角鑰匙開關順時針從“0”打到“1”位；按下本地開門按鈕打開塞拉門。離開列車后，使用司機專用鑰匙將塞拉門鎖閉。2）進入司機室使用司機專用鑰匙將塞拉門打開，操作本地關門按鈕關閉塞拉門，司機將退出司機室模式按鈕恢復，模式結束。

4.3整備模式根據用戶的需求，列車進入整備模式后，列車內部人員（如清潔人員）可以下車，但是未經允許的人員不能登車（兩側塞拉門都鎖閉）。司機在顯示器上觸發該模式，TCMS向各車MDCU發出指令。僅當兩側的車門都鎖閉時，塞拉門系統才接受TCMS發送的整備模式指令，整備模式才能被激活。在進入整備模式后，塞拉門就再不會從外面打開，但可通過按下本地開門按鈕從車內打開，同時頭車的門可通過司機專用鑰匙打開。在整備模式下，塞拉門通過以下2種方式關閉：①在車內：按下本地關門按鈕；②在車外：按下本地開門按鈕，在該模式下，車外的開門按鈕被定義成“關門”，與普通模式相反。

結語

篇10

[關鍵詞]純電動汽車；動力系統；整車控制策略

中圖分類號：F241 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）29-0261-01

前言：隨著石油資源的不斷減少和環境的不斷惡化，人們也越來越有環保意識。而作為現代生活出行的必需品和造成環境污染、嚴重損耗資源的汽車更是陷入進退維谷的困境，為了更好的保護環境和節約資源，汽車的使用量必須要進行嚴格的控制，但即使是在國家對汽車限購、車牌號限行等多種政策的調整下，汽車實際使用的數量仍是一個龐大的數字，因為汽車確實已經成為現代生活的基本物品了。所以我國逐漸將對汽車限用的重心轉移為汽車的創新，而長期的努力也有了一定的回報，現在越來越多的汽車轉變為依靠電力支持動力系統，但由于純電動汽車技術的不成熟，所以純電動汽車在實際應用時仍存在不少問題。本研究將就這些實際問題進行詳細地分析，為我國純電動汽車動力系統參數匹配及整車控制策略的更上一層樓打下堅實的基礎。

1.純電動汽車整車性能需求及影響因素分析

1.1 純電動汽車結構及運動力學特性

對于不熟悉汽車結構的人常常不能理解純電動汽車無非就是將汽車動力由汽油轉變成了電力，但其內部結構、配置和性能上卻有了巨大轉變。這主要是由于兩種動力能源發揮功能的作用方式不同，因此導致純電動汽車的結構和動力系統與傳統汽車截然不同。傳統的汽車利用石油資源產生動能時需要相關設備對石油熱加工和利用，如傳統汽車多有離合器等相關原件，而在純電動汽車的動力系統并不需要離合器等原件，取而代之的由單電機、雙電機等組成的驅動系統，此外還增添了動力電池等組成的能源系統。而這種差異也在一定程度上給一些對此不了解的純電動汽車的用戶在實際應用時帶來了一定的困擾[1]。

1.2 純電動汽車性能需求分析及主要評價指標

由于純電動汽車與傳統汽車的動力能源不同的本質上的差別，這也就導致純電動汽車的性能與傳統汽車存在一定的差距，因此不能再以傳統汽車的相關性能指標為準則，必須結合這種新型的以電機組為動力系統重新確定相關性能指標，如空氣阻力系數調整為0.34，傳動系效率重新規定為0.9。因此相關車主在選擇純電動汽車時，尤其適用于運輸貨物的卡車車主，必須要對純電動汽車的相關指標詳細分析，避免因此而造成日后實際使用時的困擾。

1.3 純電動汽車整車性能影響因素分析

純電動汽車由于相比傳統汽車動力系統有了較大的變化，所以在實際使用時純電動汽車的整車性能也會被一些完全不同的因素影響。如純電動汽車在實際使用時要根據需求不同合理選擇適合的驅電動機和電機，任何一輛純電動汽車在出廠時，其自身的驅電動機的轉速都是已經被明確確定的，而驅電動機的轉速又跟汽車自身的動力性有很大關系，同時驅電動機的轉速越大相應價格也有較明顯的上升，所以相關車主購買時應根據汽車的實際作用，如要購買專門用于貨物運輸的卡車應盡量選擇驅電動機轉速較大的汽車。同時電機的功率對純電動汽車的整體性能也有很大影響，電機的功率一般涉及額定功率和最大功率，這兩個數值分別影響了純電動汽車在實際使用時最高車速、加速性、最大爬坡度等不同性能，所以對純電動汽車的選擇和實際使用時要嚴格考慮到電機功率限制的問題，從而最大程度的發揮純電動汽車的整體性能[2]。

2.純電動汽車動力系統參數匹配設計及優化

2.1 動力系統參數匹配目標及方案

傳統汽車的系統參數主要是通過變速器和主減速器比較設計計算的，而純電動汽車由于采用了電力動力系統，不再適用于傳統汽車的系統參數確定方法，而且純電動汽車由于電機、電池等各方面技術的限制不比傳統汽車可以迅速獲得動力能源補給，因此要充分考慮到純電動汽車各方面的不同重新科學的確定相關動力系統的參數。純電動汽車由于動力能源的補給和其他相關技術的局限，所以目前其相關動力系統的參數大多數只能實現一方面的目標，一是盡量控制電機的工作方式，有效降低電池的阻力，最大程度的提升純電動汽車的行駛里程，另一方面則是通過各方面優化純電動汽車的各部分零件，盡量彌補動力能源迅速補給的弊端。

2.2 基于“整備質量最小”方案的動力系統參數匹配

由于目前技術發展的局限，所以純電動汽車相應動力系統參數的確定大多都只能盡量實現純電動汽車一方面情況的優化。而整備質量最小的方案就是基于整備質量對汽車整體性能的重要性上制定的相關純電動汽車優化方案，這個方案主要是通過精準確定純電動汽車一次充電的有效行駛里程，并在此行駛距離的基礎上有效調整其他零件和其動力系統參數，從而充分實現“整備質量最小”方案的各動力系統參數的確定。

2.3 基于“全局優化”方案的動力系統參數匹配優化

純電動汽車動力參數的另一種匹配優化方案則是基于純電動汽車整體的基礎上，即“全局優化”方案。這個方案顧名思義即為在滿足汽車一定的行駛距離的基礎上通過相關系統優化軟件最大程度優化純動汽車的動力系統，在一定程度上有效解決純電動汽車動力資源不能迅速補給的問題，在另一方面充分滿足一些純電動汽車用戶的需求。

3.純電動汽車整車控制策略研究與開發

3.1 整車控制目標及軟件架構設計

純電動汽車整車控制的目標一般為充分滿足相應車主的經濟性和動力性的雙方面需求。而兩種模式的控制目標則給整車的軟件架構提出了更高的要求，汽車的中樞控制者即為該汽車的實時司機，純電動汽車內部的相關軟件通過實時監控汽車各部分零件的狀態并及時通知駕駛者，而駕駛員在軟件的提醒下有效調整，從而有效實現對汽車的動力性和經濟性的雙重目標。同時，純電動汽車在早期設計時，也要精確檢測相關動力和其他系統的性能，有效保證動力性模式下純電動汽車的最大行駛速度、最高爬坡度等動力性能，充分滿足純電動汽車的動力性目標。而在早期設計考慮純電動汽車的經濟性時，要注意驅電動機的轉速和電機的額定功率和最大功率的選擇，在滿足汽車一定的行駛里程的要求最大程度實現純電動汽車的經濟性要求。通過科學高效的早期設計和檢查工作以及一定的軟件輔助最大程度保證整車的控制目標。

結語：從本文的研究分析中我們可以清楚的看到我國純電動汽車動力系統參數匹配及整車控制策略中還存在不少缺漏，如對純電動汽車的結構分析的還不夠科學，導致目前的純電動汽車的性能相較那些依靠石油支持動力系統的汽車還有很大差距，而且由于我國的純電動汽車的發展時間不長，我國相關的純電動汽車研究開發的力度也有限，相關的動力系統參數也不夠完整。雖然我國的純電動汽車的發展道路還存著如此多的阻礙，在給我國相關研發設計的工作者提出更高的要求的同時，也給這些工作人員提供了更充足的動力。因此不論是實際參與研發設計的相關工作人員或者甚至是我們每一個人，我們都要為純電動汽車發展的更成熟、我們祖國更美好的明天傾盡最大的努力。

參考文獻