电动汽车控制系统设计

1、电动汽车运用(ynyng)技术 付主木 主编机械(jxi)工业出版社共四十一页第8章 电动汽车控制系统(kn zh x tn)设计电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计电动汽车制动能量回馈系统电动汽车的能量管理系统8.18.28.3共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-1 动力(dngl)总成控制器功能结构图8.1.1 动力总成控制器的功能分析共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计8.1.2 动力总成(zn chn)控制器芯片的选型1. DSP介绍（1）改进的哈佛结构体系（2）流水线技术（3）专用的硬件乘法器（4）多处理单元（5）特殊的DSP

2、指令共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-3 DSP系统(xtng)的设计流程2. DSP系统的设计流程3. DSP选型共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-4 控制器硬件(yn jin)总体设计框图8.1.3 动力总成控制器的硬件总体设计1. 控制器硬件总体设计框图共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-5 12V 转5V 电路(dinl)2. 控制器硬件系统各模块电路设计（1）电源模块设计共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-6 5V 转3.3V 和1.8V 电路(di

3、nl)共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-7 采用(ciyng)外部晶体的时钟电路图（2）复位电路（3）时钟模块共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-9 模拟(mn)隔离电路电源电路（4）A/D输入线性隔离模块共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-10 D/A模块(m kui)工作原理图（5）D/A模块共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-11 I/O接口输入量隔离(gl)电路（6）I/O量输入输出隔离模块共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8

4、-14 CAN电源(dinyun)隔离模块及CAN总线收发指示灯电路（7）CAN通信模块共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-15 SCI串行通信(tng xn)模块电路（8）SCI串行通信模块共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计 图8-17 控制器软件(run jin)的分层模型8.1.4 动力总成控制器的软件设计1. 软件构成共四十一页 8.1 电动汽车动力总成(zn chn)控制器设计图8-20 刹车踏板周期采样(ci yn)任务2. 任务详细分析（1）初始化任务（2）刹车踏板周期采样任务共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl

5、)总成控制器设计图8-22 油门踏板(t bn)周期采样任务（3）电子节气门开度采样任务（4）油门踏板周期采样任务共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-25 CAN 总线接收(jishu)任务（5）打滑控制任务（6）能量回收任务（7）CAN总线接收任务共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-26 CAN 总线(zn xin)发送任务（8）CAN总线发送任务（9）整车运行控制策略任务（10）电子节气门控制任务共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计 图8-31 SCI 接收(jishu)中断服务程序（11）SCI通信发送任务

6、（12）刹车踏板中断服务程序（13）SCI接收中断服务程序共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计3. 整车控制策略（1）串联型混合动力电动汽车的控制策略 “恒温器”控制模式(msh) 发动机跟踪器控制模式（2）并联式混合动力汽车的控制策略 以车速为主要参数的控制策略 以功率为主要参数的控制策略 采用优化技术的控制策略 以成本和燃油经济性为目标的控制策略共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计4. CAN总线(zn xin)通信软件设计图8-32 CAN 节点通讯主程序流程图共四十一页 8.1 电动汽车动力(dngl)总成控制器设计8.1.5 动力总成(zn

7、 chn)控制器硬件在环仿真系统图8-33 动力总成控制器HILSS结构共四十一页 8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统8.2.1 能量管理系统的主要(zhyo)功能（1）对电动汽车电池组中的每块电池的端电压和 温度进行采集。（2）随时预报电动汽车的续驶里程。（3）电池需要充电时，及时报警，以防止蓄电池 过放电而影响其使用寿命。（4）自动用好的电池替换坏的电池。（5）合理分配各能量源在电动汽车上的使用，以 便达到节能的目的。（6）综合考虑各电池的充电状态，确定何时该停 止充电。共四十一页 8.2.2 能量(nngling)管理系统的构成图8-34 均衡(jnhng)充放电管理系统框

8、图8.2 电动汽车的能量管理系统1. 电压均衡管理（1）充电过程中的电压 均衡管理（2）放电阶段的电压均衡 管理共四十一页 图8-36 状态(zhungti)转移图8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统2. 充放电状态的管理共四十一页 8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统3. 电池容量的预测(yc)（1）放电实验法（2）密度法（3）Ah计量法（4）开路电压法共四十一页 8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统（5）内阻测量法（6）恢复(huf)效应法（7）线性模型法（8）神经网络法（9）卡尔曼滤波法共四十一页 8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统4.

9、电动汽车剩余里程预测（1）驱动力和行驶(xngsh)阻力平衡方程式（2）功率平衡方程共四十一页 8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统（3）电动汽车能量(nngling)平衡方程式的建立（4）剩余里程预测的算法5. 能量管理系统中的故障诊断及运行防护共四十一页 8.2.3 能量(nngling)管理系统的硬件设计图8-39 充电(chng din)器典型的充电(chng din)过程示意图8.2 电动汽车的能量管理系统1. 主充电器共四十一页 图8-40 电流峰值控制模式(msh)框图8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统2. 辅助充电器共四十一页 图8-41 由两个(li

10、n )N MOS构成的双向开关 8.2 电动汽车的能量(nngling)管理系统3. 开关组件的设计 图8-42 磁耦隔离驱动电路共四十一页 8.2.4 能量(nngling)管理系统的软件设计图8-43 软件(run jin)主流程图8.2 电动汽车的能量管理系统共四十一页 8.3.1 制动能量回馈系统的结构(jigu) 及主要研究内容图8-46 再生液压混合(hnh)制动系统的结构8.3 电动汽车制动能量回馈系统共四十一页 8.3.2 制动(zh dn)能量回馈的基本原理图8-47 感应电机发电状态(zhungti)时的特性曲线8.3 电动汽车制动能量回馈系统共四十一页 8.3.3 再生制

11、动的影响(yngxing)因素8.3 电动汽车制动能量(nngling)回馈系统（1）行驶工况。（2）电机因素。（3）电池因素。（4）驱动型式。共四十一页 8.3.4 制动模式与能量(nngling)的分析8.3 电动汽车制动能量(nngling)回馈系统图8-49 基于常规汽车制动系统的能量回馈控制方式共四十一页 8.3.5 能量(nngling)回馈的控制策略8.3 电动汽车制动(zh dn)能量回馈系统图8-50 能量回馈策略基本逻辑共四十一页电动汽车动力总成控制器应具有(jyu)哪些功能？1电池容量SOC预测方法(fngf)有哪些？ 3影响电动汽车再生制动的因素有哪些？思考 题5简述制动能量回馈的基本原理。42电动汽车动力总成控制器的软件设计主要包括哪些任务？共四十一页内容摘要电动汽车运用技术。8.1 电动汽车动力总成控制器设计。8.1 电动汽车动力总成控制器设计。图8-5 12V 转5