電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)用(ynyng)技術(shù) 付主木 主編機(jī)械(jxi)工業(yè)出版社共四十一頁(yè)第8章 電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)(kn zh x tn)設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì)電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)電動(dòng)汽車(chē)的能量管理系統(tǒng)8.18.28.3共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-1 動(dòng)力(dngl)總成控制器功能結(jié)構(gòu)圖8.1.1 動(dòng)力總成控制器的功能分析共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì)8.1.2 動(dòng)力總成(zn chn)控制器芯片的選型1. DSP介紹（1）改進(jìn)的哈佛結(jié)構(gòu)體系（2）流水線技術(shù)（3）專(zhuān)用的硬件乘法器（4）多處理單元（5）特殊的DSP

2、指令共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-3 DSP系統(tǒng)(xtng)的設(shè)計(jì)流程2. DSP系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程3. DSP選型共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-4 控制器硬件(yn jin)總體設(shè)計(jì)框圖8.1.3 動(dòng)力總成控制器的硬件總體設(shè)計(jì)1. 控制器硬件總體設(shè)計(jì)框圖共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-5 12V 轉(zhuǎn)5V 電路(dinl)2. 控制器硬件系統(tǒng)各模塊電路設(shè)計(jì)（1）電源模塊設(shè)計(jì)共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-6 5V 轉(zhuǎn)3.3V 和1.8V 電路(di

3、nl)共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-7 采用(ciyng)外部晶體的時(shí)鐘電路圖（2）復(fù)位電路（3）時(shí)鐘模塊共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-9 模擬(mn)隔離電路電源電路（4）A/D輸入線性隔離模塊共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-10 D/A模塊(m kui)工作原理圖（5）D/A模塊共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-11 I/O接口輸入量隔離(gl)電路（6）I/O量輸入輸出隔離模塊共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8

4、-14 CAN電源(dinyun)隔離模塊及CAN總線收發(fā)指示燈電路（7）CAN通信模塊共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-15 SCI串行通信(tng xn)模塊電路（8）SCI串行通信模塊共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì) 圖8-17 控制器軟件(run jin)的分層模型8.1.4 動(dòng)力總成控制器的軟件設(shè)計(jì)1. 軟件構(gòu)成共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成(zn chn)控制器設(shè)計(jì)圖8-20 剎車(chē)踏板周期采樣(ci yn)任務(wù)2. 任務(wù)詳細(xì)分析（1）初始化任務(wù)（2）剎車(chē)踏板周期采樣任務(wù)共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl

5、)總成控制器設(shè)計(jì)圖8-22 油門(mén)踏板(t bn)周期采樣任務(wù)（3）電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度采樣任務(wù)（4）油門(mén)踏板周期采樣任務(wù)共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-25 CAN 總線接收(jishu)任務(wù)（5）打滑控制任務(wù)（6）能量回收任務(wù)（7）CAN總線接收任務(wù)共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-26 CAN 總線(zn xin)發(fā)送任務(wù)（8）CAN總線發(fā)送任務(wù)（9）整車(chē)運(yùn)行控制策略任務(wù)（10）電子節(jié)氣門(mén)控制任務(wù)共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì) 圖8-31 SCI 接收(jishu)中斷服務(wù)程序（11）SCI通信發(fā)送任務(wù)

6、（12）剎車(chē)踏板中斷服務(wù)程序（13）SCI接收中斷服務(wù)程序共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì)3. 整車(chē)控制策略（1）串聯(lián)型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的控制策略 “恒溫器”控制模式(msh) 發(fā)動(dòng)機(jī)跟蹤器控制模式（2）并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的控制策略 以車(chē)速為主要參數(shù)的控制策略 以功率為主要參數(shù)的控制策略 采用優(yōu)化技術(shù)的控制策略 以成本和燃油經(jīng)濟(jì)性為目標(biāo)的控制策略共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì)4. CAN總線(zn xin)通信軟件設(shè)計(jì)圖8-32 CAN 節(jié)點(diǎn)通訊主程序流程圖共四十一頁(yè) 8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力(dngl)總成控制器設(shè)計(jì)8.1.5 動(dòng)力總成(zn

7、 chn)控制器硬件在環(huán)仿真系統(tǒng)圖8-33 動(dòng)力總成控制器HILSS結(jié)構(gòu)共四十一頁(yè) 8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)8.2.1 能量管理系統(tǒng)的主要(zhyo)功能（1）對(duì)電動(dòng)汽車(chē)電池組中的每塊電池的端電壓和 溫度進(jìn)行采集。（2）隨時(shí)預(yù)報(bào)電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程。（3）電池需要充電時(shí)，及時(shí)報(bào)警，以防止蓄電池 過(guò)放電而影響其使用壽命。（4）自動(dòng)用好的電池替換壞的電池。（5）合理分配各能量源在電動(dòng)汽車(chē)上的使用，以 便達(dá)到節(jié)能的目的。（6）綜合考慮各電池的充電狀態(tài)，確定何時(shí)該停 止充電。共四十一頁(yè) 8.2.2 能量(nngling)管理系統(tǒng)的構(gòu)成圖8-34 均衡(jnhng)充放電管理系統(tǒng)框

8、圖8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量管理系統(tǒng)1. 電壓均衡管理（1）充電過(guò)程中的電壓 均衡管理（2）放電階段的電壓均衡 管理共四十一頁(yè) 圖8-36 狀態(tài)(zhungti)轉(zhuǎn)移圖8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)2. 充放電狀態(tài)的管理共四十一頁(yè) 8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)3. 電池容量的預(yù)測(cè)(yc)（1）放電實(shí)驗(yàn)法（2）密度法（3）Ah計(jì)量法（4）開(kāi)路電壓法共四十一頁(yè) 8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)（5）內(nèi)阻測(cè)量法（6）恢復(fù)(huf)效應(yīng)法（7）線性模型法（8）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法（9）卡爾曼濾波法共四十一頁(yè) 8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)4.

9、電動(dòng)汽車(chē)剩余里程預(yù)測(cè)（1）驅(qū)動(dòng)力和行駛(xngsh)阻力平衡方程式（2）功率平衡方程共四十一頁(yè) 8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)（3）電動(dòng)汽車(chē)能量(nngling)平衡方程式的建立（4）剩余里程預(yù)測(cè)的算法5. 能量管理系統(tǒng)中的故障診斷及運(yùn)行防護(hù)共四十一頁(yè) 8.2.3 能量(nngling)管理系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)圖8-39 充電(chng din)器典型的充電(chng din)過(guò)程示意圖8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量管理系統(tǒng)1. 主充電器共四十一頁(yè) 圖8-40 電流峰值控制模式(msh)框圖8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)2. 輔助充電器共四十一頁(yè) 圖8-41 由兩個(gè)(li

10、n )N MOS構(gòu)成的雙向開(kāi)關(guān) 8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量(nngling)管理系統(tǒng)3. 開(kāi)關(guān)組件的設(shè)計(jì) 圖8-42 磁耦隔離驅(qū)動(dòng)電路共四十一頁(yè) 8.2.4 能量(nngling)管理系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)圖8-43 軟件(run jin)主流程圖8.2 電動(dòng)汽車(chē)的能量管理系統(tǒng)共四十一頁(yè) 8.3.1 制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)(jigu) 及主要研究?jī)?nèi)容圖8-46 再生液壓混合(hnh)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)8.3 電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)共四十一頁(yè) 8.3.2 制動(dòng)(zh dn)能量回饋的基本原理圖8-47 感應(yīng)電機(jī)發(fā)電狀態(tài)(zhungti)時(shí)的特性曲線8.3 電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量回饋系統(tǒng)共四十一頁(yè) 8.3.3 再生制

11、動(dòng)的影響(yngxing)因素8.3 電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量(nngling)回饋系統(tǒng)（1）行駛工況。（2）電機(jī)因素。（3）電池因素。（4）驅(qū)動(dòng)型式。共四十一頁(yè) 8.3.4 制動(dòng)模式與能量(nngling)的分析8.3 電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)能量(nngling)回饋系統(tǒng)圖8-49 基于常規(guī)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的能量回饋控制方式共四十一頁(yè) 8.3.5 能量(nngling)回饋的控制策略8.3 電動(dòng)汽車(chē)制動(dòng)(zh dn)能量回饋系統(tǒng)圖8-50 能量回饋策略基本邏輯共四十一頁(yè)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成控制器應(yīng)具有(jyu)哪些功能？1電池容量SOC預(yù)測(cè)方法(fngf)有哪些？ 3影響電動(dòng)汽車(chē)再生制動(dòng)的因素有哪些？思考 題5簡(jiǎn)述制動(dòng)能量回饋的基本原理。42電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成控制器的軟件設(shè)計(jì)主要包括哪些任務(wù)？共四十一頁(yè)內(nèi)容摘要電動(dòng)汽車(chē)運(yùn)用技術(shù)。8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成控制器設(shè)計(jì)。8.1 電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力總成控制器設(shè)計(jì)。圖8-5 12V 轉(zhuǎn)5