導(dǎo)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(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

控制器瓦數(shù)高能提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加車行速度，比較費(fèi)電；

直流電動機(jī)的電樞數(shù)量多少及電壓高低決定了轉(zhuǎn)速，電壓恒定時，電樞數(shù)量越少轉(zhuǎn)速越快，當(dāng)電樞數(shù)量一定時電壓越高轉(zhuǎn)速越快，控制器就是通過改變電壓控制電動機(jī)轉(zhuǎn)速的，但是電動機(jī)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(jī)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(shù)指的是輸出電流，假如電動機(jī)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(zhuǎn)速，但是能增加扭矩，也就是能提高功率。

（來源：文章屋網(wǎng) ）

篇2

關(guān)鍵詞：電動自行車；位置傳感器；直流無刷電動機(jī)；單片機(jī)控制

中圖分類號：U266文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

目前，我國市場上國產(chǎn)電動自行車的品種規(guī)格較多，驅(qū)動多數(shù)用有刷或無刷的輪式直流電機(jī)，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(hù)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(jī)原理

有位置傳感器的直流無刷電機(jī)的換向主要靠位置傳感器檢測轉(zhuǎn)子的位置，確定功率開關(guān)器件的導(dǎo)通順序來實(shí)現(xiàn)的，由于安裝位置傳感器增大了電機(jī)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(fā)現(xiàn)，利用電子線路替代位置傳感器檢測電機(jī)在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的反電勢來確定電機(jī)轉(zhuǎn)子的位置，實(shí)現(xiàn)換向。從而出現(xiàn)了無位置傳感器的直流無刷電機(jī)，其原理框圖如圖1.1所示。

當(dāng)電機(jī)在運(yùn)行過程中，總有一相繞組沒有導(dǎo)通，此時可以在該相繞組的端口檢測到該繞組產(chǎn)生的反電勢，該反電勢在60°的電角度是連續(xù)的，由于電難度極大，因此必須找到該反電勢與轉(zhuǎn)子位置的關(guān)系，才能確定轉(zhuǎn)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(jīng)過坐標(biāo)軸（過零點(diǎn)），而此點(diǎn)的電角度和下一次換向點(diǎn)的電角度正好相差30°，故可以通過檢測反電勢過零點(diǎn)，再延時30°換向。

圖1.1 無位置傳感器的直流無刷電機(jī)原理框圖

二、PLC單片機(jī)的選擇

根據(jù)直流無刷無位置傳感器電動自行車設(shè)計(jì)方案的要求，選用PIC16C74A單片機(jī)作為主控芯片。

1、直流無刷無位置傳感器電動機(jī)的反電勢檢測及換向控制

在前面己經(jīng)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(jī)PORTB端口的RB4、RB5、RB6、RB7四個引腳有一個重要的特性，當(dāng)把這4個引腳定義成輸入狀態(tài)時，其引腳的電平只要有變化，可以引起中斷，即單片機(jī)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(jìn)行比較，若有變化，則把兩者相或后輸出以產(chǎn)生RBIF中斷。因此將比較器LM324的三路輸出與PICl6C74單片機(jī)的RB5、RB6、RB7三個引腳相連接，如圖2.l所示，并將RB5、RB6、RB7設(shè)置成輸入狀態(tài)，當(dāng)反電勢過零時引起比較器輸出電平變化，從而引起單片機(jī)的中斷來處理計(jì)時和延時過程。

圖2.1反電勢檢測、換向控制及調(diào)速電路圖

2、驅(qū)動電路

由于PIC16C74單片機(jī)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(qū)動功率器件MOSFET，因此需要根據(jù)PIC16C74單片機(jī)的特點(diǎn)設(shè)計(jì)出驅(qū)動電路的上下橋臂，如圖2.2、圖2.3所示。

圖2.2上橋臂驅(qū)動電路

上橋臂中，P點(diǎn)和單片機(jī)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(dāng)功率管MOSFET導(dǎo)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(qū)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(dǎo)通前已充電至+12V（相對于源極），導(dǎo)通時，US=UDC，UG=US+12V，保證了UGS=12V。

下半橋臂驅(qū)動如圖2.3。

圖2.3下橋臂驅(qū)動電路

三、調(diào)速和過流保護(hù)

1、電動自行車的調(diào)速

電動自行車的在行駛過程中，并不是以恒定的速度進(jìn)行，有時需要加快速度，有時需要減慢速度，因此調(diào)速是電動自行車不可缺少的一個功能。電動自行車的調(diào)速常常是在手柄上安裝一個光耦可調(diào)電阻，由手動實(shí)現(xiàn)的；在實(shí)驗(yàn)中用的是可調(diào)電阻，其原理如圖3.1所示。K點(diǎn)的電壓UK值將隨著可調(diào)電阻的位置變化而變化，向上調(diào)，UK值增大；向下調(diào)，UK減小。單片機(jī)將UK值采樣后經(jīng)A/D轉(zhuǎn)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(diào)速原理圖

2、過流保護(hù)

直流無刷電機(jī)在起動或超負(fù)荷運(yùn)行時，其電流很大，如不加限流保護(hù)，將會燒壞控制板上的功率器件，甚至?xí)p壞電機(jī)。因此必須過流保護(hù)措施，其過流保護(hù)電路如圖3.3所示。

圖3.3過流保護(hù)電路圖

組成了一個單穩(wěn)電路，使得主電路過流時，保護(hù)電路立即響應(yīng)，切斷主電路電流；當(dāng)主電路電流降到安全值時，保護(hù)電路要延時一段時間后，才使主電路恢復(fù)正常。在實(shí)驗(yàn)過程中需要正確調(diào)整圖3.3中電阻R4和R5的比值，確保主電路的安全，實(shí)驗(yàn)證明，該保護(hù)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(jī)，由軟件識別電機(jī)處于起動或過載狀態(tài)，若處于過載狀態(tài)，則使上橋臂的功率管MOSFET關(guān)斷，切斷電流，同時伸單片和復(fù)位，重新起動。

參考文獻(xiàn)

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[3]張世銘.《電力拖動直流調(diào)速系統(tǒng)》.華中理工大學(xué)出版社.1999

[4]竇振中.《PIC系列單片機(jī)原理和程序設(shè)計(jì)》北京航空航天大學(xué)出版社.2000

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

[6]曹建平.《電動自行車調(diào)速控制電路的研究》.電子工程師.2000.1

篇3

關(guān)鍵詞：車窗控制器；車窗升降；防夾測控

0 引言

現(xiàn)代社會中，汽車越來越成為人們不可缺少的代步工具，汽車市場也異常火爆，每一個人都會與汽車產(chǎn)生極為緊密的聯(lián)系，汽車工業(yè)逐漸成為各個國家的支柱型產(chǎn)業(yè)，對于推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)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(tǒng)作為汽車技術(shù)發(fā)展上的一項(xiàng)成功，具有高可靠性、高抗環(huán)境變化能力、低成本一體化等方面的特點(diǎn)和優(yōu)勢。本文對于電動車窗控制器的防夾測控算法進(jìn)行一定研究，有益于為該類系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研發(fā)提供一定的借鑒，并為我國汽車工業(yè)的發(fā)展提供一份推動力量。

1 國內(nèi)外車窗控制器防夾技術(shù)研究現(xiàn)狀

我國針對電動車窗控制器的技術(shù)研究起始于21世紀(jì)初，一些大型整車制造企業(yè)在這一技術(shù)上通常會采用中外合資開發(fā)，同時一些國產(chǎn)汽車品牌所運(yùn)用的車窗控制防夾技術(shù)是通過引進(jìn)德國、美國以及日本的一些較為完善的產(chǎn)品[1]。而我國全權(quán)自主研發(fā)的車窗控制器防夾技術(shù)始終處于研究階段。

與此同時，歐美日韓等國家對于該項(xiàng)技術(shù)的研究時間已經(jīng)長達(dá)數(shù)十年，相關(guān)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到十分成熟的階段。隨著電子技術(shù)越來越發(fā)達(dá)，針對其安全性能以及各項(xiàng)指標(biāo)方面都提出了進(jìn)一步的完善提高，世界范圍的經(jīng)濟(jì)市場內(nèi)逐漸涌現(xiàn)出越來越多的車窗控制器防夾技術(shù)應(yīng)用開發(fā)者，各大研發(fā)機(jī)構(gòu)都對該項(xiàng)技術(shù)投入了相當(dāng)程度的人力物力，車窗防夾技術(shù)的應(yīng)用范圍也日漸擴(kuò)大。主要包括以下技術(shù)應(yīng)用：車窗升降電機(jī)傳動系統(tǒng)、防夾力測控算法和安全可靠性硬件軟件技術(shù)、環(huán)境和汽車運(yùn)行工況改變的誤防夾的避免技術(shù)以及整個裝置成本的降低技術(shù)等等。這些技術(shù)現(xiàn)已成功在某些車型當(dāng)中獲得應(yīng)用。

2 車窗防夾系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算

車窗關(guān)閉過程中可能受到阻礙物的阻礙，為了既能實(shí)現(xiàn)防夾功能，又可以達(dá)到最終關(guān)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(qū)間，即非防夾區(qū)域與防夾區(qū)域。首先，非防夾區(qū)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(nèi)，車窗在上升時遇到障礙物，電機(jī)將不會反轉(zhuǎn)[2]。其次車窗的防夾區(qū)域，除去非防夾區(qū)域之外，即為車窗的防夾區(qū)域，也就是在車窗上升過程中，一旦遇到障礙物，系統(tǒng)會自動采取防夾措施，從而對人的身體部位起到保護(hù)作用。

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

設(shè)F為系統(tǒng)牽引力，設(shè)m為車窗質(zhì)量，設(shè)α為車窗加速度，設(shè)Fv為粘滯摩擦系數(shù)，F(xiàn)s為干摩擦力，F(xiàn)’為夾力。

F=Fvv+mg+Fs

車窗上升遇到阻力，根據(jù)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(dāng)α≥α0時（α0為加速度閾值），系統(tǒng)將判定車窗遇夾，從而采取防夾措施[3]。

3 環(huán)境對防夾測控的影響

3.1 電機(jī)工作電壓變化的影響

如果電機(jī)在工作過程中，電壓突然出現(xiàn)改變，車窗的上升速度也會隨之發(fā)生改變，以速度增量作為基礎(chǔ)的數(shù)值也將會發(fā)生改變，對于車窗防夾測控會產(chǎn)生一定的影響，應(yīng)適當(dāng)對電機(jī)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(tǒng)運(yùn)行過程中對電機(jī)本身的干摩擦和粘滯摩擦的大小產(chǎn)生影響。在防夾測控技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算時通常會對其設(shè)定一個固定偏置，這一偏置實(shí)在低溫環(huán)境中保持正值，而高溫環(huán)境中屬于負(fù)值。

4 防夾車窗控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

防夾車窗控制系統(tǒng)包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件上主要使用能夠?qū)⒖刂乒δ芘c驅(qū)動電機(jī)正反轉(zhuǎn)的開關(guān)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(tǒng)中的硬件系統(tǒng)，能夠使得控制器的硬件電路結(jié)構(gòu)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(diǎn)。而關(guān)于系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)，全程利用C語言編程軟件，通過系統(tǒng)初始化模塊、按鍵監(jiān)控模塊、相應(yīng)模塊、集鎖控制鍵模塊、下降鍵模塊、上升鍵模塊等相關(guān)模塊的編排與整合，形成完整的防夾車窗控制系統(tǒng)。

5 結(jié)語

綜上所述，在汽車電子技術(shù)的飛速發(fā)展過程當(dāng)中，車窗防夾控制技術(shù)在我國現(xiàn)行研究成果上還存在諸多不足，根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，不難明確相應(yīng)結(jié)論。關(guān)于車窗防夾系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)計(jì)算，需要分為幾個部分分別進(jìn)行計(jì)算，通過統(tǒng)一整理結(jié)果得出防夾系統(tǒng)性能指數(shù)。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(tǒng)靈敏度或運(yùn)行成效，防夾車窗控制系統(tǒng)的硬件軟件設(shè)計(jì)在理論的基礎(chǔ)上能夠達(dá)到相應(yīng)功能，而我國該項(xiàng)技術(shù)的研究發(fā)展，有待于進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和時間。在汽車行業(yè)高度發(fā)展的今天，汽車電子類產(chǎn)品具有十分廣闊的市場，而電動車窗控制器的防夾系統(tǒng)是能夠滿足市場需求的重要技術(shù)手段，隨著經(jīng)濟(jì)市場競爭的激烈化，我國需要進(jìn)一步展開研究措施，從而推出專屬我國的先進(jìn)技術(shù)系統(tǒng)，以適應(yīng)未來汽車集中監(jiān)控的趨勢，開拓我國汽車技術(shù)產(chǎn)品市場，帶動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[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(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)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(fā)展帶來了巨大的幫助。在這其中，動車因?yàn)樽陨砭哂邪踩透咝У墓ぷ魈攸c(diǎn)，成為了社會各界共同關(guān)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(yīng)的自動門系統(tǒng)最為典型的兩種結(jié)構(gòu)。本文將目前新型動車中自動門系統(tǒng)自身工作原理以及結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行了一次闡述，并且以此作為基礎(chǔ)對塞拉門方面的電氣控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：新型動車組 電氣控制系統(tǒng) 分析與研究

當(dāng)今，社會的發(fā)展與人們周邊的交通環(huán)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(guān)注的問題。由于最近幾年交通事故在國內(nèi)引起的社會反映非常強(qiáng)烈，所以交通狀況也逐漸成為了人們在生活中經(jīng)常談到的話題。在動車方面，因?yàn)槠渥陨硭哂械目焖僖约鞍踩忍攸c(diǎn)，自從出現(xiàn)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(guān)控制系統(tǒng)進(jìn)行了一次分析，并將其中存在的相關(guān)問題進(jìn)行了解決。

一、 國外動車組自身發(fā)展情況

動車組最先是從德國與法國這兩個國家開始進(jìn)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(guān)標(biāo)準(zhǔn)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(fā)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(jìn)行了高速新干線的建設(shè)與開通，直至今日，日本高速機(jī)車方面都在不斷地發(fā)展著，其傳動方式也一直在不斷地發(fā)生著變化，并且進(jìn)行著持續(xù)地更新和進(jìn)步，對應(yīng)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(jìn)行研究的時候，其主要的研究內(nèi)容是以動力牽引相關(guān)模式為主的，法國主要研究的為動力集中式，并且對應(yīng)的當(dāng)?shù)氐谝粭l投入運(yùn)行的鐵路干線在1983年出現(xiàn)，在動力集中牽引這一作用下，動車組自身速度能夠達(dá)到每小時270千米，而在1990年，其最高的運(yùn)行速度已經(jīng)達(dá)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(dá)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(jìn)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(jīng)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(dá)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(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)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(fā)生嚴(yán)重事故?，F(xiàn)在在國內(nèi)，大部分動車所使用的都是塞拉門式的電氣控制相關(guān)系統(tǒng)。

二、 塞拉門式電氣控制系統(tǒng)自身工作原理

塞拉門式電氣控制相關(guān)系統(tǒng)是組成現(xiàn)在城市之間對應(yīng)交通系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它會對乘客自身安全產(chǎn)生直接影響。目前國內(nèi)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(qū)動這一角度來看，塞拉門式電氣控制相關(guān)系統(tǒng)能夠分成氣動門以及電動門；而從門自身運(yùn)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(nèi)藏對開門以及雙翼式外滑對開門這三種?，F(xiàn)在被我國廣泛應(yīng)用的一種是氣動門，雖然塞拉門對應(yīng)的種類非常之多，不過從實(shí)質(zhì)上講都是一樣的，其性能參數(shù)也都沒有太大差距。塞拉門式電氣控制相關(guān)系統(tǒng)自身工作原理為：門板通過支架來支撐在導(dǎo)軌之上，同時由導(dǎo)軌來與驅(qū)動裝置進(jìn)行連接，而驅(qū)動裝置再通過導(dǎo)軌來使門板滑動，最終使門板進(jìn)行開關(guān)動作。氣動門主要是通過驅(qū)動氣缸來進(jìn)行驅(qū)動，而電動門則主要通過對應(yīng)的電機(jī)組件進(jìn)行驅(qū)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(diǎn)———兩種門自身都存在鎖閉機(jī)構(gòu)，在門關(guān)閉完成之后，這一機(jī)構(gòu)就會進(jìn)行機(jī)械鎖閉動作。

三、 塞拉門自身系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(jù)車型以及車速來進(jìn)行確定的，在一般情況中，門板厚度應(yīng)該在32毫米到43毫米之間，其材料應(yīng)該為鋁合金框架相關(guān)結(jié)構(gòu)。同時，夾層應(yīng)該以鋁合金蜂窩作為主要材料，其外部應(yīng)該以鋁合金面板為主要材料，并且還應(yīng)該進(jìn)行卷邊操作，從而使門板得到固定。門板中的門窗玻璃應(yīng)該采用5毫米厚度的單層無色型安全玻璃，在進(jìn)行安裝時，應(yīng)該將玻璃安裝在已經(jīng)密封過的橡膠封鑲?cè)χ?。而且，門板上下部都應(yīng)該用密封膠條進(jìn)行密封，在關(guān)門的時候，門板中的密封膠條應(yīng)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(tài)，同時還能夠避免擠壓手指的事故發(fā)生。

2. 操縱機(jī)構(gòu)

（1） 雙翼對開門

雙翼對開門自身的操作機(jī)構(gòu)共有門板吊裝結(jié)構(gòu)和置頂操作器以及安全裝置三方面組成。其中門板吊裝結(jié)構(gòu)由一個U形狀的鋼導(dǎo)軌構(gòu)成，其內(nèi)部共有兩根滑軌。每一扇門都是由兩個吊裝結(jié)構(gòu)來和導(dǎo)軌進(jìn)行相連，同時門板還通過螺栓和吊裝結(jié)構(gòu)進(jìn)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(guān)裝置以及驅(qū)動裝置和封閉裝置進(jìn)行安裝，結(jié)束之后還需要將隔離裝置安裝在內(nèi)部。在這之中，門板同步配合相關(guān)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(guān)裝置能夠穩(wěn)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(jìn)行安裝的過程中，工作人員不必注意左右之分，可以任意進(jìn)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(jìn)行移動的時候，另一個門板則會朝向反方向進(jìn)行移動。如果車門發(fā)生故障但是不方便進(jìn)行維修，那么手動隔離開關(guān)則能夠給人們提供幫助，它可以按照電氣方法將門系統(tǒng)進(jìn)行隔離，使門無法再次運(yùn)行，這樣就可以保證乘客自身安全。

（2） 塞拉門

現(xiàn)在國內(nèi)車輛大多數(shù)都是使用的氣動門，通過驅(qū)動承載裝置來對車輛進(jìn)行驅(qū)動，它包括了無桿風(fēng)缸和承重支架以及上部導(dǎo)軌這三方面組成，在這之中無桿風(fēng)缸是整個驅(qū)動裝置中的氣動執(zhí)行相關(guān)部件，所以一般要安裝于承重支架之上，只有這樣車門在進(jìn)行開關(guān)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(zhuǎn)鎖機(jī)構(gòu)共同組成的，其開關(guān)鎖風(fēng)缸和拔叉以及解鎖風(fēng)缸都需要固定在對應(yīng)的安裝板上，從而通過這樣的方式來將旋轉(zhuǎn)鎖機(jī)構(gòu)進(jìn)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(nèi)，并且是用三角和六角類別的鑰匙在車內(nèi)進(jìn)行操作的，若是車輛停止運(yùn)營，那么就可以將已經(jīng)關(guān)閉的門隔離進(jìn)行鎖閉，同時將車門對應(yīng)的電氣控制進(jìn)行切斷，從而讓電動與手動開關(guān)共同失靈。

（3） 控制系統(tǒng)

車門自身控制器是整個車輛電源以及車門機(jī)械操縱相關(guān)結(jié)構(gòu)對應(yīng)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(jìn)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(cè)門，同時也可以將兩側(cè)們進(jìn)行同時打開。并且，在每一個駕駛室中應(yīng)該設(shè)置固定的車門遙控器，這樣司機(jī)就可以更方便地將所需的車門指令傳達(dá)到每一個車廂中。

結(jié)語：

如今，世界經(jīng)濟(jì)正在以人們不敢想象的速度發(fā)展著，人們在不知不覺中發(fā)現(xiàn)，自己身邊各個領(lǐng)域的環(huán)境都發(fā)生了極大的變化。同時，其所應(yīng)用的相關(guān)科學(xué)技術(shù)也日益先進(jìn)。在動車領(lǐng)域中，其對應(yīng)的科技每一天都發(fā)生著極大的變化。塞拉門作為一種主流技術(shù)已經(jīng)被國內(nèi)各大動車組所應(yīng)用。這種先進(jìn)科技的推廣和應(yīng)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(lǐng)域中應(yīng)用的技術(shù)需求進(jìn)行不斷提高。這種現(xiàn)象能夠有效地促進(jìn)國內(nèi)各領(lǐng)域中的科技發(fā)展，使我國提早進(jìn)入科技全面化時代。在此之中，動車領(lǐng)域作為各地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的紐帶，應(yīng)該起到帶頭作用，通過自身技術(shù)的更新來推動其他領(lǐng)域的進(jìn)步，從而使各個領(lǐng)域能夠共同發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞:純電動汽車 整車控制器 系統(tǒng)建模仿真 半實(shí)物仿真測試

中圖分類號:U469 文獻(xiàn)標(biāo)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(tǒng)功能及研發(fā)流程。根據(jù)用途,整個電氣系統(tǒng)可分為動力系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、底盤電子控制系統(tǒng)、照明指示系統(tǒng)、儀表顯示系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)、整車綜合控制系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和舒適性安全系統(tǒng)等子系統(tǒng)。其中很多功能模塊都需要和整車綜合控制系統(tǒng)相關(guān)。整車電氣系統(tǒng)列出如表1所示。

整車綜合控制系統(tǒng)根據(jù)駕駛員的操作指示(油門、剎車等),綜合汽車當(dāng)前的狀態(tài)解釋出駕駛員的意圖,并根據(jù)各個單元的當(dāng)前狀態(tài)作出最優(yōu)協(xié)調(diào)控制。

1 整車控制器系統(tǒng)配置

整車控制器與整車其他電氣系統(tǒng)連接如圖1所示。整車控制器通過CAN總線與電池ECU、電機(jī)ECU、電源分配ECU、ABS系統(tǒng)、中控門鎖、儀表顯示系統(tǒng)連接。與其余的電氣系統(tǒng)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(tǒng)提供整車的動力輸出,其核心是驅(qū)動電機(jī)和電機(jī)驅(qū)動ECU

電機(jī)驅(qū)動ECU通過CAN總線與整車綜合控制器通訊。應(yīng)能提供電機(jī)轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、功率、電壓、電流、水溫、工作模式等參數(shù)。并應(yīng)該能接受整車控制器發(fā)來的控制命令。

1.2 能源系統(tǒng)包括電池、電池管理單元和電源分配系統(tǒng)

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(jìn)行充放電管理及保護(hù)。它應(yīng)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(tài)、故障類型等信息。

電源分配ECU應(yīng)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(tǒng)應(yīng)能提供各個車輪的轉(zhuǎn)速、液壓系統(tǒng)狀態(tài)、各個制動閥的狀態(tài)以及自身的工作狀態(tài)等信息

1.4 中控門鎖,應(yīng)提供各車門狀態(tài)等信息

1.5 儀表顯示系統(tǒng),應(yīng)向整車控制系統(tǒng)提供所顯示信息的全部內(nèi)容

1.6 照明指示系統(tǒng),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(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)

1.7 轉(zhuǎn)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(tài)等信息

可以是簡單的開關(guān)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(jīng)信號調(diào)理后接入到整車控制器內(nèi)

2 整車控制器詳細(xì)功能

純電動汽車的整車控制器的主要功能包括:汽車驅(qū)動控制、制動能量的優(yōu)化控制、整車的能量管理、CAN網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和管理、故障的診斷和處理、車輛狀態(tài)監(jiān)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(jù)這些信息輸出不同的控制動作。

下面分別介紹各部分實(shí)現(xiàn)的具體功能。

2.1 汽車驅(qū)動控制

根據(jù)司機(jī)的駕駛要求、車輛狀態(tài)等狀況,經(jīng)分析和處理,向電機(jī)控制器發(fā)出指令,滿足駕駛工況要求。包括啟動、前進(jìn)、倒退、回饋制動、故障檢測和處理等工況。

2.2 整車能量優(yōu)化管理

通過對電動汽車的電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)以及其它車載能源動力系統(tǒng)(如空調(diào))的協(xié)調(diào)和管理,以獲得最佳的能量利用率。

2.3 網(wǎng)絡(luò)管理

整車控制器作為信息控制中心,負(fù)責(zé)組織信息傳輸,網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)管理等功能,網(wǎng)絡(luò)故障診斷和處理。

2.4 回饋制動控制

根據(jù)制動踏板和加速踏板信息、車輛行駛狀態(tài)信息、蓄電池狀態(tài)信息,向電機(jī)控制器發(fā)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(xù)監(jiān)視整車電控系統(tǒng),進(jìn)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(jù)故障內(nèi)容,及時進(jìn)行相應(yīng)安全保護(hù)處理。對于不太嚴(yán)重的故障,能做到“跛行回家”。

2.6 車輛狀態(tài)監(jiān)測和顯示

整車控制器通過傳感器和CAN總線,檢測車輛狀態(tài)及其各子系統(tǒng)狀態(tài)信息,驅(qū)動顯示儀表,將狀態(tài)信息和故障診斷信息經(jīng)過顯示儀表顯示出來。顯示內(nèi)容包括:車速,里程,電機(jī)的轉(zhuǎn)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(nèi)的整車運(yùn)行數(shù)據(jù)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(tài)、車速等信息。

3 整車控制器研發(fā)流程

整車控制器的主要功能是根據(jù)整車設(shè)計(jì)要求及選擇的各單元總成的性能,采用適當(dāng)?shù)目刂品椒?使整車的整體功能/性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并滿足相關(guān)國標(biāo)/行標(biāo)要求。因此,整車控制器的功能/性能試驗(yàn)是和整車試驗(yàn)結(jié)合在一起的。而整車試驗(yàn)需經(jīng)過多種試驗(yàn)方式,因而整車控制系統(tǒng)的試驗(yàn)也需經(jīng)過多種試驗(yàn)過程。由于整車性能試驗(yàn)比較耗時耗力,因此有必要在整車道路試驗(yàn)前,盡量進(jìn)行完備的仿真、測試和試驗(yàn)。因此,整車控制器研發(fā)過程中,仿真和測試是很重要的手段。整車控制器研發(fā)過程可分為參數(shù)計(jì)算、系統(tǒng)仿真、半實(shí)物在環(huán)系統(tǒng)仿真、臺架及道路試驗(yàn)這四個階段。

3.1 參數(shù)計(jì)算

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

中圖分類號：N702 文獻(xiàn)標(biāo)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(fèi)國，2014年汽車銷量達(dá)到2349.19萬輛，同比增長6.86%。汽車工業(yè)在滿足人們每天生活流動性的需求上做出了巨大貢獻(xiàn)，促進(jìn)了人類社會從原生態(tài)向高速發(fā)展工業(yè)社會進(jìn)程。然而，隨著全球大量汽車投入應(yīng)用，引發(fā)了引種的大氣污染和全球變暖，據(jù)統(tǒng)計(jì)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(fèi)量將超過4.5億噸，而我國能源系統(tǒng)效率平均低于國際先進(jìn)水平10%，但是我國60%石油消費(fèi)量依賴于進(jìn)口，要是仍然采用傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展汽車工業(yè)，將會使我國為此付出巨大代價和對環(huán)境保護(hù)也會造成巨大的壓力。在這種嚴(yán)峻的形勢下，發(fā)展電動汽車是我國汽車工業(yè)的發(fā)展必然趨勢。

1 電動汽車驅(qū)動電機(jī)控制系統(tǒng)

電動汽車是通過驅(qū)動電機(jī)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置，主要由電力驅(qū)動子系統(tǒng)、能源子系統(tǒng)、輔助子系統(tǒng)、電源及控制面板組成，其結(jié)構(gòu)簡圖如圖1所示。控制面板作為信號的輸入端。能源子系統(tǒng)為電機(jī)正常運(yùn)行提供能源。輔助子系統(tǒng)主要給電動汽車提供動力轉(zhuǎn)向以及車內(nèi)溫度的控制等作用。電力驅(qū)動子系統(tǒng)是整個系統(tǒng)運(yùn)行的智能核心，它由主控制器、全橋功率驅(qū)動電路、驅(qū)動電機(jī)、機(jī)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(jī)反饋的速度信號和電流信號，發(fā)出相應(yīng)的控制指令來控制全橋功率驅(qū)動電路中IGBT的通斷，以獲得電動汽車良好的動、靜態(tài)運(yùn)行特性和能量利用率。能源子系統(tǒng)由電池組、充電器和能量管理系統(tǒng)構(gòu)成，能源管理系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)能源利用監(jiān)控、能量再生、協(xié)調(diào)控制等功能的關(guān)鍵部件。輔助控制子系統(tǒng)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(zhuǎn)向、充電控制、空氣調(diào)節(jié)等功能。

2 IGBT驅(qū)動技術(shù)

IGBT是全橋功率驅(qū)動電路中的主要元器件，其驅(qū)動過程的穩(wěn)定性直接關(guān)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(qū)動器，具有體積小、隔離電壓高、信號延遲小和驅(qū)動功率大等特點(diǎn)。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(fù)雙電源為驅(qū)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(qū)動放大，輸入驅(qū)動控制信號經(jīng)具有高隔離電壓的光耦隔離后傳輸?shù)津?qū)動放大級，其電氣隔離電壓可達(dá)3750VAC，控制信號經(jīng)放大級后輸出驅(qū)動IGBT。第三功能塊是保護(hù)電路，通過檢測IGBT欠飽和導(dǎo)通壓降實(shí)現(xiàn)過流與短路保護(hù)，并輸出故障信號。同時具有軟關(guān)斷和延時自恢復(fù)功能。

QP12W05S-37（A）較一般的IGBT驅(qū)動器，信號接收端具有很強(qiáng)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(dá)3750VRMS/分鐘；開關(guān)頻率高達(dá)20kHz；內(nèi)建短路保護(hù)和故障輸出功能、過流故障時輸出軟關(guān)斷及軟關(guān)斷時間可調(diào)功能、過流故障保護(hù)后定時復(fù)位功能、短路檢測抑制時間（盲區(qū)）可調(diào)功能等優(yōu)點(diǎn)。

QP12W05S-37（A）驅(qū)動器自帶隔離性DC/DC變換器作為驅(qū)動電源，采用推挽式變換電路進(jìn)行電能變換，開關(guān)頻率約為500kHz，輸出雙路電源電壓作為驅(qū)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(guān)斷時的驅(qū)動器能提供足夠大的驅(qū)動電流，在隔離電源輸出端需加一個內(nèi)阻較小的電容來保證驅(qū)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(cè)的地與信號輸入負(fù)端在驅(qū)動器內(nèi)并未短接，在應(yīng)用時可將其兩個端子在驅(qū)動器外部進(jìn)行連接。內(nèi)置了隔離驅(qū)動電源的驅(qū)動器應(yīng)用于橋式逆變電路中時，只需單路電源給多只IGBT驅(qū)動器供電即可，并且該驅(qū)動電源可以與控制電路電源共用，極大方便驅(qū)動電路設(shè)計(jì)。全橋功率驅(qū)動電路IGBT驅(qū)動電路如圖2所示，該電路參數(shù)如下：VD=15V，Vi=5V （方波信號），Rg=5，DZ1=30V，DZ2、DZ3=30V，D1為快恢復(fù)二極管。

3 結(jié)論

電動汽車中沒有內(nèi)燃機(jī)，工作時產(chǎn)生的廢氣，不產(chǎn)生排氣污染，對環(huán)境保護(hù)和空氣的潔凈是十分有益的，同時具有結(jié)構(gòu)簡單、噪音低、能源利用率高等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的人青睞。本文結(jié)合QP12W05S-37（A）設(shè)計(jì)電動汽車驅(qū)動電機(jī)全橋功率驅(qū)動電路中IGBT驅(qū)動電路，該電路具有完善的過流與短路保護(hù)功能，驅(qū)動功率大、集成度高、可靠性高，特別是內(nèi)置有DC/DC隔離變換器，無需外接隔離電源，極大地簡化了驅(qū)動電路的設(shè)計(jì)，在通用變頻器、交流伺服驅(qū)動系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。

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[關(guān)鍵詞]電動汽車 充電站 充電管控 電能監(jiān)控

中圖分類號：R54041 文獻(xiàn)標(biāo)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(zhì)量監(jiān)管是一個重要內(nèi)容，在電動汽車充電過程中，應(yīng)該要進(jìn)行積極有效的充電掌控，對電能的質(zhì)量進(jìn)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(yùn)行提供更多的電能。對電動汽車進(jìn)行充電管控以及電能質(zhì)量的監(jiān)控是維護(hù)電動汽車的蓄電池功能的重要途徑，可以通過相應(yīng)的保護(hù)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(zhì)量監(jiān)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(dāng)前電動汽車的普及，使得充電站受到的關(guān)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(guān)注的一個重點(diǎn)問題，未來要增強(qiáng)電動汽車電池的壽命，對充電站進(jìn)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(shí)現(xiàn)對電池的精確控制，就需要運(yùn)用到數(shù)學(xué)建模以及控制理論等相關(guān)知識，對電池的基本情況反映出來。充電管控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和完善是電動汽車行業(yè)發(fā)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(jìn)行了解，其中的電氣控制功能指的是充電管控系統(tǒng)發(fā)出控制指令，對充電電路中的電氣設(shè)備進(jìn)行控制，比如切斷充電過程、設(shè)定充電時間等，實(shí)現(xiàn)對充電過程的有效控制。當(dāng)前有很多組織和公司都推出了充電管控系統(tǒng)，主要包括對電池的過充過放進(jìn)行監(jiān)測、對電池的充電過程進(jìn)行均衡控制等，尤其是一些充電管控系統(tǒng)還集成了充電設(shè)備的功能，標(biāo)志著充電管控系統(tǒng)進(jìn)入了智能化時代。

1.2 電能質(zhì)量監(jiān)控

電能質(zhì)量研究是確保電動汽車能夠正常工作的基礎(chǔ)，所有會導(dǎo)致電力設(shè)施非正常運(yùn)轉(zhuǎn)的因素都是電能質(zhì)量研究的對象。對于電動汽車而言，也應(yīng)該要加強(qiáng)對電動汽車的電能質(zhì)量的監(jiān)控，使得電動汽車的電力設(shè)備能夠處于正常工作的狀態(tài)，緩減因各種電能質(zhì)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(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想

在電動汽車充電站的充電管控和電能質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該要實(shí)現(xiàn)對一些重要參數(shù)的監(jiān)測，比如電動汽車的動力電池充電參數(shù)和配電網(wǎng)側(cè)的電網(wǎng)參數(shù)，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(jiān)測系統(tǒng)就是為了實(shí)現(xiàn)對電動汽車的充電狀態(tài)以及充電的電能質(zhì)量進(jìn)行自動化監(jiān)控的目的，本便于電網(wǎng)公司和市政管理機(jī)構(gòu)及時了解電動汽車充電站充電裝置的實(shí)時充電狀態(tài)和配電網(wǎng)側(cè)的電能質(zhì)量信，防止各種充電故障。在整個監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該要從硬件和軟件兩個方面著手，為了適應(yīng)在不同情況下的應(yīng)用條件和對系統(tǒng)的擴(kuò)展要求，該監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)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(shè)計(jì)

該監(jiān)測系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)對地電動汽車充電時動力電池儲能技術(shù)指標(biāo)與電網(wǎng)電能質(zhì)量參數(shù)的測量，當(dāng)前有的電能質(zhì)量監(jiān)測方案中的硬件設(shè)計(jì)方案主要是負(fù)責(zé)對功能接口的管控和通信功能以及負(fù)責(zé)對所要集數(shù)據(jù)參數(shù)的運(yùn)算處理功能。但是在何種系統(tǒng)設(shè)計(jì)中難度較大，是雙核系統(tǒng)，成本較高，可以采取優(yōu)化措施。監(jiān)測系統(tǒng)的硬件所采用的核心技術(shù)是嵌入式系統(tǒng)，因此，硬件設(shè)計(jì)部分的各個部分分別是嵌入式系統(tǒng)的核心處理單元、交流傳感器、直流傳感器，數(shù)轉(zhuǎn)換器件、通信模塊、顯示模塊、復(fù)位調(diào)試電路等組成。硬件結(jié)構(gòu)圖如下所示。

從上圖可以看出，整個硬件系統(tǒng)我們可以分成四個部分。第一部分是實(shí)現(xiàn)對各種參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的核心部分以及其電路，其中架設(shè)了中央處理器，主要是對各種采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、運(yùn)算處理以及控制的。其電路則包括標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)位電路和用于調(diào)試程序的電路。第二個部分是傳感器數(shù)據(jù)采集部分，這部分主要負(fù)責(zé)的是對充電站配電網(wǎng)側(cè)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(jìn)行采集的，以便能夠獲得更多詳細(xì)的數(shù)據(jù)。第三部分是數(shù)據(jù)處理部分，指的是對前面兩個采集系統(tǒng)采集的各種參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的部分，經(jīng)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(zhuǎn)換模塊、模擬電源輸出模塊、數(shù)字電源輸出模塊等，都是這部分的主要內(nèi)容、

2.3 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)是監(jiān)測系統(tǒng)的重要部分，軟件主要對各種硬件設(shè)備采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析的主要場所，軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)該要與硬件設(shè)計(jì)相吻合，根據(jù)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，可以將本系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)分為充電管控和充電前端電網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測兩部分，這兩個部分是相互獨(dú)立的。軟件的設(shè)計(jì)可以采用模塊化、結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)思想，便于功能的拓展。由于監(jiān)測系統(tǒng)的硬件裝置是電動汽車充電站自動化系統(tǒng)的一部分，如果單獨(dú)進(jìn)行系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)，則可能會導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行的流暢性受到影響，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時候，并沒有單獨(dú)設(shè)計(jì)程序。軟件的開發(fā)主要是通過C語言來完成的，其中包括系統(tǒng)初始化功能、計(jì)算功能、DM9000網(wǎng)絡(luò)模塊啟動功能等，在設(shè)計(jì)的時候要設(shè)計(jì)一個程序?qū)ε潆娋W(wǎng)側(cè)的交流電壓值和交流電流值進(jìn)行閾值比較，如果超出了閾值，則應(yīng)該要通過程序執(zhí)行指令，控制繼電器關(guān)斷充電線路，對充電設(shè)備和電池作出保護(hù)動作。另外，在軟件設(shè)計(jì)中，還可以加入一些混合的算法，完成各種顯示、計(jì)算、分析等功能。

結(jié)語

綜上所述，電動汽車是未來汽車的一個重要發(fā)展方向，在電動汽車的發(fā)展過程中，應(yīng)該要對充電過程進(jìn)行管理，充電站是進(jìn)行電動汽車充電的主要場所，在充電的過程中，要加強(qiáng)充電管控和電能質(zhì)量的監(jiān)控，可以設(shè)計(jì)專門的監(jiān)測系統(tǒng)，對硬件和軟件內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)，從而使得電動汽車充電過程得到保護(hù)，防止對電動汽車的電池產(chǎn)生損害。

參考文獻(xiàn)

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

篇8

關(guān)鍵詞：汽車制動；電控機(jī)械；系統(tǒng)功能

科傳統(tǒng)機(jī)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(jī)電技術(shù)的發(fā)展，電子技術(shù)不斷滲入到了汽車的制動系統(tǒng)，出現(xiàn)了汽車電控機(jī)械制動系統(tǒng)（EPB），只需按下EPB按鈕就能實(shí)現(xiàn)駐車制動。EPB系統(tǒng)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(shí)現(xiàn)停車制動的技術(shù)。它的作用不僅僅是輔助駐車。由于它的智能化制動干預(yù)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)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(jī)械制動系統(tǒng)就是把原來液壓或者壓縮空氣驅(qū)動的部分改為電動機(jī)驅(qū)動，借以提高響應(yīng)速度，增加制動效能，同時大大簡化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配和維護(hù)的難度。

1 EPB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

EPB系統(tǒng)中主要由電控機(jī)械制動控制單元、ABS控制單元、后輪制動執(zhí)行器、離合器位置傳感器、電控機(jī)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(xù)堵轉(zhuǎn)的力矩電機(jī)。

⑶電控機(jī)械制動控制單元：作用是執(zhí)行電控機(jī)械駐車制動的所有控制和診斷任務(wù)。由接收制動踏板傳感器發(fā)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(zhuǎn)動過程中產(chǎn)生脈沖，由ECU采集。

2 EPB系統(tǒng)工作原理

當(dāng)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(jī)械制動控制單元啟動電機(jī)。電機(jī)通過皮帶和斜盤式齒輪機(jī)構(gòu)驅(qū)動絲桿。通過絲桿的旋轉(zhuǎn)運(yùn)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(dāng)發(fā)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(jī)的電流升高。在整個制動過程中，電控機(jī)械制動控制單元測量電機(jī)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(jī)的供給電流。當(dāng)要解除駐車制動時，止推螺母就沿著絲桿自轉(zhuǎn)旋回。制動器活塞釋放壓力。密封圈的復(fù)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(zhí)行器EPB系統(tǒng)中，電控機(jī)械制動控制單元通過一條專用的CAN數(shù)據(jù)總線與ABS控制單元相聯(lián)接。數(shù)據(jù)通過CAN高電平導(dǎo)線和CAN低電平導(dǎo)線行傳輸。電控機(jī)械駐車制動的CAN數(shù)據(jù)總線是不能單線傳輸?shù)?。如果一條CAN導(dǎo)線發(fā)生故障，就無法進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

3 EPB系統(tǒng)功能

下面以大眾車為例，介紹EPB系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能有：駐車制動功能、動態(tài)起步輔助、動態(tài)緊急制動、自動駐車功能。

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

⑵動態(tài)起步輔助功能當(dāng)啟動電控機(jī)械制動系統(tǒng)時，動態(tài)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(jī)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(jī)被啟動。這樣車輛起步時就不會溜車了。

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

⑷自動駐車功能當(dāng)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(tài)。

4 結(jié)束語

傳統(tǒng)的汽車制動系統(tǒng)管路長，閥類多，常產(chǎn)生制動滯后的現(xiàn)象。使制動距離增加，安全性降低，而且成本也高。相比傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)，電控機(jī)械式制動系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：

⑴系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去大量管路系統(tǒng)及部件；

⑵借助電子控制系統(tǒng)和CAN網(wǎng)絡(luò)，為客戶提供了附加的輔助功能和更高的舒適性；

⑶系統(tǒng)制造、裝配、測試簡單快捷，采用模塊化結(jié)構(gòu)，維護(hù)簡單；

⑷采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好；

⑸自診斷功能。該系統(tǒng)功能被持續(xù)不斷地監(jiān)控綜上所述，EPB系統(tǒng)是一個機(jī)電系統(tǒng)，可以與其他電子控制系統(tǒng)一起由一個電控單元集中統(tǒng)一控制，實(shí)現(xiàn)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?qū)︸{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(yōu)勢。EPB會成為以后的發(fā)展趨勢。但是車輛裝載EPB系統(tǒng)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(fā)展的關(guān)鍵性問題，才能得到越來越廣泛的發(fā)展和應(yīng)用。

[參考文獻(xiàn)]

[1]，翁建生.車輛電控機(jī)械制動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢.商用汽車，2012.

篇9

新型動車組每節(jié)車廂共有4扇門（除特殊車型外），每扇門由獨(dú)立的門控器（DCU）控制，4個DCU中設(shè)置一個主門控器（MDCU），負(fù)責(zé)與列車控制與監(jiān)測系統(tǒng)（TCMS）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。新型動車組塞拉門電氣控制系統(tǒng)（見圖2）由硬線控制、網(wǎng)絡(luò)控制以及網(wǎng)絡(luò)監(jiān)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(wǎng)絡(luò)控制完成，整列車塞拉門系統(tǒng)的狀態(tài)反饋與故障顯示由網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測完成。塞拉門系統(tǒng)各功能與列車接口示意圖見圖3，每個DCU均根據(jù)硬線控制命令執(zhí)行相關(guān)功能，同時也接收做為診斷備份使用的網(wǎng)絡(luò)控制信號（數(shù)據(jù)流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU將接收從TCMS發(fā)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(tài)顯示、故障維護(hù)等功能。每個DCU處理硬線控制命令和網(wǎng)絡(luò)控制命令的原則如下：①當(dāng)硬線信號和網(wǎng)絡(luò)信號一致時，DCU執(zhí)行相關(guān)功能。②當(dāng)硬線信號存在，網(wǎng)絡(luò)信號無時，DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部儲存一個“網(wǎng)絡(luò)信號與硬線信號不一致”的故障記錄。③當(dāng)硬線信號無，網(wǎng)絡(luò)信號存在時，DCU不執(zhí)行任何功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部儲存一個“網(wǎng)絡(luò)信號與硬線信號不一致”的故障記錄。④當(dāng)硬線信號存在，網(wǎng)絡(luò)信號存在但二者不一致時，DCU執(zhí)行硬線指令相關(guān)功能，DCU產(chǎn)生并在內(nèi)部儲存一個“網(wǎng)絡(luò)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(cè)選擇為了防止司機(jī)的誤操作和增加塞拉門系統(tǒng)的可靠性和安全性，新型車增加了門側(cè)選擇開關(guān)。當(dāng)列車即將進(jìn)站時，由司機(jī)根據(jù)車站調(diào)度命令選擇開門側(cè)。2）門緩解、開門、關(guān)門塞拉門系統(tǒng)共有4條貫穿全列的控制硬線：左側(cè)門緩解控制線，左側(cè)門開門控制線，右側(cè)門緩解控制線，右門開門控制線。所有的門控器均并聯(lián)在相應(yīng)的控制線上。①集控門緩解功能在列車停車時，司機(jī)啟動門側(cè)選擇開關(guān)后，按下相應(yīng)側(cè)的門緩解按鈕，相應(yīng)側(cè)門緩解指令激活，緩解控制線得電，全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門緩解指令。②集控開門功能在列車停車時，司機(jī)啟動門側(cè)選擇開關(guān)，相應(yīng)側(cè)門緩解按鈕激活后，按下開門按鈕，相應(yīng)側(cè)門打開指令激活，打開控制線得電，全列相應(yīng)側(cè)DCU得到門打開指令。③集控關(guān)門功能在列車速度V<5km/h，司機(jī)啟動門側(cè)選擇開關(guān)同時門處于緩解或者打開狀態(tài)時，激活關(guān)門按鈕，全列兩側(cè)門緩解控制信號消失，則塞拉門由緩解狀態(tài)或打開狀態(tài)變成鎖閉狀態(tài)。

1.2通過速度信號關(guān)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(guān)閉。由于列車是開門行駛，必須要逆著行駛方向進(jìn)行關(guān)門動作，因此DCU會增加關(guān)門的力度。通過速度信號關(guān)門具有最高優(yōu)先級，即如果速度信號不符合設(shè)計(jì)要求規(guī)定的值，車門將立即關(guān)閉。

1.3門鎖閉①當(dāng)DCU執(zhí)行門關(guān)閉后，會將門關(guān)閉的狀態(tài)反饋給MDCU，MDCU將4個門的鎖閉狀態(tài)通過RS485總線反饋給TCMS。②每節(jié)車均有一個硬線環(huán)路監(jiān)測門的鎖閉狀態(tài)。當(dāng)4個門均鎖閉后，該硬線環(huán)路建立，TCMS收到DI輸入信號。門的鎖閉狀態(tài)由硬線環(huán)路反饋信號和網(wǎng)絡(luò)反饋信號共同決定：a.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號與網(wǎng)絡(luò)反饋信號一致時，門鎖閉狀態(tài)正常；b.當(dāng)硬線環(huán)路反饋信號與網(wǎng)絡(luò)反饋信號不一致時，TCMS發(fā)出診斷報警信息。

1.4狀態(tài)反饋MDCU將4個門的狀態(tài)信息、故障診斷信息匯總后通過RS485總線發(fā)送給TCMS，TCMS將信息實(shí)時顯示在司機(jī)室顯示器上（見圖4），并在維護(hù)界面顯示相關(guān)故障信息，同時生成故障記錄。在司機(jī)室顯示器上，車體兩側(cè)的外面各有一條長的黃色直線，表示門處于未緩解狀態(tài)，圖4中的車體上方?jīng)]有這條直線，表示現(xiàn)在該側(cè)的塞拉門為緩解狀態(tài)，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(guān)閉過程中，在車門達(dá)到關(guān)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(yīng)膠條的防夾保護(hù)塞拉門門扇的前緣安裝有2個互相獨(dú)立的防夾手感應(yīng)膠條。感應(yīng)膠條內(nèi)有一個密閉的空氣腔。關(guān)門時,在限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活前,如果遇到障礙,就會在空氣腔內(nèi)產(chǎn)生一個壓力波動信號,這個信號通過門板內(nèi)的空氣壓力感應(yīng)開關(guān)轉(zhuǎn)換成電信號輸入DCU，激活相應(yīng)的防夾保護(hù)功能。一旦塞拉門到達(dá)關(guān)閉和鎖閉位置后，即限位開關(guān)(門關(guān)閉98%)未被激活，防夾手感應(yīng)膠條可以自動失效。②電機(jī)電流監(jiān)控DCU中存有一個標(biāo)準(zhǔn)電流限界曲線。這個限界曲線不是恒定不變的，而是依據(jù)門的位置以及電機(jī)在以前關(guān)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(dāng)車門運(yùn)動時所測量的電機(jī)電流超過標(biāo)準(zhǔn)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(jiān)控塞拉門的位移傳感器將門位移劃分成許多小段，當(dāng)在一段確定的時間段內(nèi)沒有走完確定的路程，則啟動相應(yīng)的障礙物探測功能。DCU會測量每段關(guān)閉位移的關(guān)閉運(yùn)行時間同時計(jì)算下一個關(guān)閉位移的關(guān)閉運(yùn)行時間。

3換端模式

當(dāng)列車進(jìn)入換端模式后，在司機(jī)離開主控司機(jī)室前，塞拉門控制系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)控制信號和硬線控制信號的自動轉(zhuǎn)換，使兩端司機(jī)室內(nèi)的相關(guān)控制按鈕無效，塞拉門保持換端前的狀態(tài)。

4拓展功能

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

4.2退出司機(jī)室模式根據(jù)用戶的需求，當(dāng)列車臨時停車時，為了使司機(jī)能夠在運(yùn)行線路上離開列車，司機(jī)可以激活此模式，打開司機(jī)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(jī)室司機(jī)將退出司機(jī)室模式按鈕按下，模式被激活并發(fā)送給TCMS。司機(jī)將四角鑰匙開關(guān)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(jī)專用鑰匙將塞拉門鎖閉。2）進(jìn)入司機(jī)室使用司機(jī)專用鑰匙將塞拉門打開，操作本地關(guān)門按鈕關(guān)閉塞拉門，司機(jī)將退出司機(jī)室模式按鈕恢復(fù)，模式結(jié)束。

4.3整備模式根據(jù)用戶的需求，列車進(jìn)入整備模式后，列車內(nèi)部人員（如清潔人員）可以下車，但是未經(jīng)允許的人員不能登車（兩側(cè)塞拉門都鎖閉）。司機(jī)在顯示器上觸發(fā)該模式，TCMS向各車MDCU發(fā)出指令。僅當(dāng)兩側(cè)的車門都鎖閉時，塞拉門系統(tǒng)才接受TCMS發(fā)送的整備模式指令，整備模式才能被激活。在進(jìn)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(nèi)打開，同時頭車的門可通過司機(jī)專用鑰匙打開。在整備模式下，塞拉門通過以下2種方式關(guān)閉：①在車內(nèi)：按下本地關(guān)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(guān)門”，與普通模式相反。

結(jié)語

篇10

[關(guān)鍵詞]純電動汽車；動力系統(tǒng)；整車控制策略

中圖分類號：F241 文獻(xiàn)標(biāo)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(huán)境的不斷惡化，人們也越來越有環(huán)保意識。而作為現(xiàn)代生活出行的必需品和造成環(huán)境污染、嚴(yán)重?fù)p耗資源的汽車更是陷入進(jìn)退維谷的困境，為了更好的保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源，汽車的使用量必須要進(jìn)行嚴(yán)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(diào)整下，汽車實(shí)際使用的數(shù)量仍是一個龐大的數(shù)字，因?yàn)槠嚧_實(shí)已經(jīng)成為現(xiàn)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(zhuǎn)移為汽車的創(chuàng)新，而長期的努力也有了一定的回報，現(xiàn)在越來越多的汽車轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽侩娏χС謩恿ο到y(tǒng)，但由于純電動汽車技術(shù)的不成熟，所以純電動汽車在實(shí)際應(yīng)用時仍存在不少問題。本研究將就這些實(shí)際問題進(jìn)行詳細(xì)地分析，為我國純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配及整車控制策略的更上一層樓打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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(jié)構(gòu)及運(yùn)動力學(xué)特性

對于不熟悉汽車結(jié)構(gòu)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(zhuǎn)變成了電力，但其內(nèi)部結(jié)構(gòu)、配置和性能上卻有了巨大轉(zhuǎn)變。這主要是由于兩種動力能源發(fā)揮功能的作用方式不同，因此導(dǎo)致純電動汽車的結(jié)構(gòu)和動力系統(tǒng)與傳統(tǒng)汽車截然不同。傳統(tǒng)的汽車?yán)檬唾Y源產(chǎn)生動能時需要相關(guān)設(shè)備對石油熱加工和利用，如傳統(tǒng)汽車多有離合器等相關(guān)原件，而在純電動汽車的動力系統(tǒng)并不需要離合器等原件，取而代之的由單電機(jī)、雙電機(jī)等組成的驅(qū)動系統(tǒng)，此外還增添了動力電池等組成的能源系統(tǒng)。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(shí)際應(yīng)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(biāo)

由于純電動汽車與傳統(tǒng)汽車的動力能源不同的本質(zhì)上的差別，這也就導(dǎo)致純電動汽車的性能與傳統(tǒng)汽車存在一定的差距，因此不能再以傳統(tǒng)汽車的相關(guān)性能指標(biāo)為準(zhǔn)則，必須結(jié)合這種新型的以電機(jī)組為動力系統(tǒng)重新確定相關(guān)性能指標(biāo)，如空氣阻力系數(shù)調(diào)整為0.34，傳動系效率重新規(guī)定為0.9。因此相關(guān)車主在選擇純電動汽車時，尤其適用于運(yùn)輸貨物的卡車車主，必須要對純電動汽車的相關(guān)指標(biāo)詳細(xì)分析，避免因此而造成日后實(shí)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(tǒng)汽車動力系統(tǒng)有了較大的變化，所以在實(shí)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(shí)際使用時要根據(jù)需求不同合理選擇適合的驅(qū)電動機(jī)和電機(jī)，任何一輛純電動汽車在出廠時，其自身的驅(qū)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速都是已經(jīng)被明確確定的，而驅(qū)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速又跟汽車自身的動力性有很大關(guān)系，同時驅(qū)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速越大相應(yīng)價格也有較明顯的上升，所以相關(guān)車主購買時應(yīng)根據(jù)汽車的實(shí)際作用，如要購買專門用于貨物運(yùn)輸?shù)目ㄜ噾?yīng)盡量選擇驅(qū)電動機(jī)轉(zhuǎn)速較大的汽車。同時電機(jī)的功率對純電動汽車的整體性能也有很大影響，電機(jī)的功率一般涉及額定功率和最大功率，這兩個數(shù)值分別影響了純電動汽車在實(shí)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(shí)際使用時要嚴(yán)格考慮到電機(jī)功率限制的問題，從而最大程度的發(fā)揮純電動汽車的整體性能[2]。

2.純電動汽車動力系統(tǒng)參數(shù)匹配設(shè)計(jì)及優(yōu)化

2.1 動力系統(tǒng)參數(shù)匹配目標(biāo)及方案

傳統(tǒng)汽車的系統(tǒng)參數(shù)主要是通過變速器和主減速器比較設(shè)計(jì)計(jì)算的，而純電動汽車由于采用了電力動力系統(tǒng)，不再適用于傳統(tǒng)汽車的系統(tǒng)參數(shù)確定方法，而且純電動汽車由于電機(jī)、電池等各方面技術(shù)的限制不比傳統(tǒng)汽車可以迅速獲得動力能源補(bǔ)給，因此要充分考慮到純電動汽車各方面的不同重新科學(xué)的確定相關(guān)動力系統(tǒng)的參數(shù)。純電動汽車由于動力能源的補(bǔ)給和其他相關(guān)技術(shù)的局限，所以目前其相關(guān)動力系統(tǒng)的參數(shù)大多數(shù)只能實(shí)現(xiàn)一方面的目標(biāo)，一是盡量控制電機(jī)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(yōu)化純電動汽車的各部分零件，盡量彌補(bǔ)動力能源迅速補(bǔ)給的弊端。

2.2 基于“整備質(zhì)量最小”方案的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配

由于目前技術(shù)發(fā)展的局限，所以純電動汽車相應(yīng)動力系統(tǒng)參數(shù)的確定大多都只能盡量實(shí)現(xiàn)純電動汽車一方面情況的優(yōu)化。而整備質(zhì)量最小的方案就是基于整備質(zhì)量對汽車整體性能的重要性上制定的相關(guān)純電動汽車優(yōu)化方案，這個方案主要是通過精準(zhǔn)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(chǔ)上有效調(diào)整其他零件和其動力系統(tǒng)參數(shù)，從而充分實(shí)現(xiàn)“整備質(zhì)量最小”方案的各動力系統(tǒng)參數(shù)的確定。

2.3 基于“全局優(yōu)化”方案的動力系統(tǒng)參數(shù)匹配優(yōu)化

純電動汽車動力參數(shù)的另一種匹配優(yōu)化方案則是基于純電動汽車整體的基礎(chǔ)上，即“全局優(yōu)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(chǔ)上通過相關(guān)系統(tǒng)優(yōu)化軟件最大程度優(yōu)化純動汽車的動力系統(tǒng)，在一定程度上有效解決純電動汽車動力資源不能迅速補(bǔ)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(fā)

3.1 整車控制目標(biāo)及軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)

純電動汽車整車控制的目標(biāo)一般為充分滿足相應(yīng)車主的經(jīng)濟(jì)性和動力性的雙方面需求。而兩種模式的控制目標(biāo)則給整車的軟件架構(gòu)提出了更高的要求，汽車的中樞控制者即為該汽車的實(shí)時司機(jī)，純電動汽車內(nèi)部的相關(guān)軟件通過實(shí)時監(jiān)控汽車各部分零件的狀態(tài)并及時通知駕駛者，而駕駛員在軟件的提醒下有效調(diào)整，從而有效實(shí)現(xiàn)對汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)性的雙重目標(biāo)。同時，純電動汽車在早期設(shè)計(jì)時，也要精確檢測相關(guān)動力和其他系統(tǒng)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(biāo)。而在早期設(shè)計(jì)考慮純電動汽車的經(jīng)濟(jì)性時，要注意驅(qū)電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和電機(jī)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(shí)現(xiàn)純電動汽車的經(jīng)濟(jì)性要求。通過科學(xué)高效的早期設(shè)計(jì)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(biāo)。

結(jié)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(tǒng)參數(shù)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(jié)構(gòu)分析的還不夠科學(xué)，導(dǎo)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(tǒng)的汽車還有很大差距，而且由于我國的純電動汽車的發(fā)展時間不長，我國相關(guān)的純電動汽車研究開發(fā)的力度也有限，相關(guān)的動力系統(tǒng)參數(shù)也不夠完整。雖然我國的純電動汽車的發(fā)展道路還存著如此多的阻礙，在給我國相關(guān)研發(fā)設(shè)計(jì)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(shí)際參與研發(fā)設(shè)計(jì)的相關(guān)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(fā)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(xiàn)