纯电动车是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动车。车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶, 纯电动车符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小,其前景被广泛看好,但当前技术尚不成熟。 结构在纯电动车控制系统中,主要包括4个节点,即主控制器ECU、电机控制ECU、电池控制ECU及CAN总线监控单元。 主控制器ECU相当于纯电动车的大脑,它起到了控制全局的作用。
主控制器Ecu接收汽车上传感器的信息,经过A/I)转换后计算、编码为cAN报文,发送到总线上控制其它节点的工作。同时,将一些整车相关信息(车速、电池容量、踏板位置等信息)在组合仪表上显示出来。其中最核心的就是通过传感器的输入值与系统当前状态及汽车工况等条件计算出合适的电机扭矩值,通过CAN总线发送到电机控制系统,指挥电机正确工作。另外,主控制器ECU还控制主继电器的开关,使得整个系统上电和断电。
电机控制ECU相当于纯电动车的四肢。它的主要工作是以主控制器发送扭矩值为输入值,采用双闭环控制来调速电机,使电机工作在需要的转速下。还有,根据电机的温度变化控制电机的冷却水泵和冷却风扇,从而有效地调节电机的温度。
纯电动车的电池是由几十块单体电池成组供电的,并能保证在不供电时电池不成组,每块电池的电压不超过5V。这样由于单个电池性能的差异,就需要在电池充放电过程中经常要均衡电池电压,保证电池性能。电池均衡问题由电池ECU来承担。电池ECU相当于纯电动车的血液循环系统。它提供系统需要的能量,同时,还提供给主控制器电池的信息及电池充放电能力最大值,供主控制器计算电机扭矩时用。
CAN总线监控单元主要是在不干扰总线数据传输情况的下,对总线上传输的数据进行实时监控,实时记录和实时报警,还提供了离线分析功能及在纯电动车调试阶段对主控制器主要计算参数进行标定的功能。
电动汽车[1]的组成包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。
电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能。应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于能量低,充电速度慢,寿命短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍镉电池、锂电池、燃料电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。
驱动电动机
驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。但直流电动机由于存在换向火花,功率小、效率低,维护保养工作量大;随着电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BLDCM)、开关磁阻电动机(SRM)和交流异步电动机所取代,如无外壳盘式轴向磁场直流串励电动机。
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