純電動汽車整車控制器設(shè)計【獨家畢業(yè)課程設(shè)計含任務(wù)書+開題報告+外文翻譯+中期報告+答辯PPT】

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電動汽車除了在能源、環(huán)保和節(jié)能方面顯示出優(yōu)越性和具有強大的競爭力外，在車輛性能方面也顯示出了巨大的優(yōu)勢。電動汽車的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速、加速快，比燃油汽車高出個數(shù) 量級，電機可分散配置，通過線控技術(shù)直接控制車輪轉(zhuǎn)速，易實現(xiàn)四輪獨立驅(qū)動和四輪轉(zhuǎn)向 [2]。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)和線控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能交通系統(tǒng)（的實現(xiàn)也會變得非常簡單。 電動汽車是 20 世紀(jì)最偉大的 20 項工程技術(shù)成就中前兩項技術(shù)的融合，即 “ 電氣化 ” 和 “ 汽車 ” 的融合產(chǎn)物 [3]。 1831 年世界上就有了第一輛電動汽車，其構(gòu)想與研制均早于傳統(tǒng)燃油車，但由于性能不如燃油車，使其研究與開發(fā)工作一度停滯； 20 世紀(jì) 70 年代的能源危機和石油短缺，又使電動汽車獲得了生機，到 了 20 世紀(jì) 80 年代，隨著人們對于空氣污染和溫室效 應(yīng)的關(guān)注，對電動汽車的研究熱情進(jìn)入了空前高漲期；從 20 世紀(jì)90 年代初起，世界各大汽車集團(tuán)公司如 ，都在電動汽車上投入了較大的資金，并研制出多 種電動汽車及電動汽車概念車，如 4][5]。國內(nèi)隨著國家十五計劃 “ 863” 電動汽車重大科技專項的正式啟動，全國各地對電動汽車研制和開發(fā)更加重視。 一般而言，電動汽車可分為 3 類 ，分別是純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池汽車。目前，這三種電動汽車都處于不同的發(fā)展階段，面臨著不同的困難和挑戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，混合動力電動汽車是傳統(tǒng)汽車和純電動汽車之間的一個過渡，未來的汽車發(fā)展趨勢必將是純電動汽車。純電動汽車又稱為蓄電池電動汽車，它具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點，在節(jié)能和環(huán)保方面具有不可比擬的優(yōu)勢，因此它是解決傳統(tǒng)汽車所帶來的環(huán)境污染、能源短缺等方面問題的有效辦法。 純電動汽車起源于美國，發(fā)展于日本，并隨著純電動汽車研究熱潮的不斷高漲，迅速在世界范圍內(nèi)普及。德國和法國 的純電動汽車技術(shù)水平也得到迅速發(fā)展 [6]。就目前而言，日本對純電動汽車的研究和開發(fā)處于國際領(lǐng)先水平。國內(nèi)純電動汽車的發(fā)展與世界其他國家一樣，電動汽車研發(fā)工作在我國也正在如火如茶的進(jìn)行著。從十五、十一五，到現(xiàn)在的十二五，國家從維護(hù)我國能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競爭力、實現(xiàn)我國汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，設(shè)立電動汽車重大科技專項，通過組織企業(yè)、高等院校和科研機構(gòu)，集中國家、地方、企業(yè)、高校、科研院所等方面的力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。國內(nèi)主要汽車制造商對純電動汽車的開發(fā)和研制也投入了相當(dāng)?shù)娜肆臀锪?，?取得了一定的成果 [7]。北京奧運會期間，奇瑞、長安、東風(fēng)、一汽、京華及福田等汽車生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位，向社會提供了自主研發(fā)的 55 輛純電動鋰電池汽車、 25 輛混合動力客車、 75 輛混合動力轎車、 20 輛燃料電池轎車，以及 400 輛純電動場地車等各種新能源汽車為奧運會服務(wù)。奧運會后，科技部連續(xù) 3 年在國內(nèi) 10 個以上有條件的大中城市開展千輛級混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車、以及提供基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模示范， 2010 年底節(jié)能與新能源汽車達(dá)到 1 萬輛 [8][9]。 2011 年上海車展，國內(nèi)很多汽車企業(yè)展示了 自主研發(fā)的純電動汽車。長安奔奔 電動車采用鋰電池，最高車速 120km/h， 充電 6 小時，續(xù)航里程達(dá) 150 公里；比亞迪 用磯酸鐵電池，最高車速 140km/h，標(biāo)準(zhǔn)充電 6 小時，續(xù)航里程 300 公里；江淮同悅純電動車采用磯酸鐵鋰電池，標(biāo)準(zhǔn)充電 8 小時， 60km/h 等工況下續(xù)駛里程 150奇瑞瑞麟用高性能鋰電池，最高車速 120km/h，標(biāo)準(zhǔn)充電時間 6時，續(xù)駛里程可達(dá)120 多公里。長城騰翼 電動車搭載高效率鋰離子電池，續(xù)駛里程 150力帆620電動車最高車速 120km/h，單次充電續(xù)駛里程 160以說，國內(nèi)各研究單位及汽車企業(yè)對電動汽車的研究開發(fā)，已處于百家爭鳴的態(tài)勢。 電動汽車關(guān)鍵技術(shù) 純電動汽車作為機械、電子、能源、計算機、汽車，信息技術(shù)等多種高新技術(shù)的集成，是典型的高新技術(shù)產(chǎn)品，其最終目標(biāo)是實現(xiàn)智能化、數(shù)字化和輕量化。純電動汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究是發(fā)展純電動汽車的重點。純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)主要有： 動力電池為純電動汽車提供能量，是純電動汽車的動力源泉，也是制約純電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。純電動汽車使用動力電池的主要性能指標(biāo)有比 能量 (E)、比功率（ P)、能量密度 (循環(huán)壽命 (L)和成本 (C)等。純電動汽車能與傳統(tǒng)汽車相競爭，必須要研究幵發(fā)出比功率大、比能量高、使用壽命長的高效動力電池。到目前為止，純電動汽車上使用的動力點出電池經(jīng)過了 3 代的發(fā)展，并取得了突破性的進(jìn)展。第 1 代是鉛酸電池，目前主要是閥控鉛酸電池 (由于其比能量較高、價格低和能高倍率放電，因此是目前惟一能大批量生產(chǎn)的純電動汽車用電池。第 2 代是堿性電池，主要有鎳氫 (鎳鎘 (鈉硫 ()、鋰離子 (鋅空氣（ 多種動力電池，其比功率和比能量都比鉛酸電池高，因此此類動力電池在純電動汽車上使用，可以大大提高純電動汽車的動力性能和續(xù)駛里程，但是此類電池價格卻比鉛酸電池要高出許多，并且鋰離子電池等對環(huán)境的安全條件要求比較高。第 3代是以燃料電池為代表的動力電池，例如氫燃料電池等。燃料電池可以直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，能量轉(zhuǎn)變效率高，比能量和比功率都比前兩代電池高，并且可以反應(yīng)過程進(jìn)行控制，能量轉(zhuǎn)化過程可以連續(xù)進(jìn)行，因此是理想的汽車用動力電池，但目前還處于研制階段，一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破 [10]。 制技術(shù) 對純電動汽車而言，電動機與驅(qū)動系統(tǒng)是電動汽車的動力輸出部件，它直接決定了純電動汽車的動力性。要使電動汽車有良好的使用性能，驅(qū)動電機應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、啟動轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、體積小、效率高且有動態(tài)制動強和能量回饋等特性 [11][12]。目前，純電動汽車上應(yīng)用的電動機主要有 4 類，分別是直流電動機（ 永磁無刷電動機（ 感應(yīng)電動機 (幵關(guān)磁阻電動機（ 前，由感應(yīng)電動機驅(qū)動的純電動汽車大都采用矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。由于直接轉(zhuǎn)矩控制方法直接、結(jié)構(gòu)簡單、控制性能優(yōu)良 ，并且動態(tài)響應(yīng)迅速，因此非常適合純電動汽車的控制。美國以及歐洲研制的純電動汽車多采用此類電動機。永磁無刷電動機可以分為由方波驅(qū)動的無刷直流電動機系統(tǒng)（ 由正弦波驅(qū)動的無刷直流電動機系統(tǒng)（ 它們都具有較高的功率密度，其控制方式與感應(yīng)電動機基本相同，因此在純電動汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 電機具有較高的能量密度和效率，其體積小、慣性低、響應(yīng)快，非常適應(yīng)于電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)，有極好的應(yīng)用前景。目前，由日本研制的電動汽車主要采用這種電動機。另外開關(guān)磁阻電動機（ 有簡單可靠、可在較 寬轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運行、控制靈活、可四象限運行、響應(yīng)速度快和成本較低等優(yōu)點。實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn) 聲大、需要位置檢測器等缺點，應(yīng)用受到了限制。隨著電動機及驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動汽車的電動機控制系統(tǒng)。 純電動汽車要獲得良好的動力特性，必須裝備比能量高、使用壽命長、比功率大的動力電池作為動力源。然而，性能再好的動力電池，其儲存的能量也是有限的。因此，要對 動力電池的有限的能量進(jìn)行合理的分配，提高整車的能量利用率和續(xù)駛里程。這就必須對動力電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。能量管理系統(tǒng)是純電動汽車的智能核心。一輛設(shè)計優(yōu)良的純電動汽車，除了有良好的機械性能、電驅(qū)動性能、選擇適當(dāng)?shù)膭恿﹄姵赝猓€應(yīng)該有一套協(xié)調(diào)純電動汽車各個功能部件工作的能量管理系統(tǒng)，它的作用是檢測單個電池或電池組的工作狀態(tài)，并根據(jù)各種傳感信息，包括制動力、加減速命令、行駛路況、動力電池工況、環(huán)境溫度等，以及空調(diào)等用電設(shè)備工作狀況，合理地調(diào)配和使用有限的車載能量；它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方 式，以盡可能延長 電池的壽命 [13]。 汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。作為汽車電子的重要組成部分，汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也成為國內(nèi)外汽車電子廠商的關(guān)注熱點。通訊網(wǎng)絡(luò)促使汽車進(jìn)入絡(luò)化、數(shù)字化的時代，生產(chǎn)商不斷把這些技術(shù)融入到諸如電子剎車和駕駛系統(tǒng)及新興的混合驅(qū)動等領(lǐng)域的創(chuàng)新?，F(xiàn)在我們可以看見，很多汽車的控制系統(tǒng)、駕駛系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、傳感執(zhí)行系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、 通過如 線聯(lián)系在一起，使汽車成為一個智能平臺 [14]。純電動汽車整車結(jié)構(gòu)基本上式電氣連接，各個控制單元通過車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換和控制。隨著車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，純電動汽車被認(rèn)為是未來實現(xiàn)智能交通最有潛力的方式。 純電動汽車的整車控制器（ 純電動汽車整車控制系統(tǒng)的核心部件，它對汽車的正常行駛，安全性，再生能量回饋，網(wǎng)絡(luò)管理，故障診斷與處理，車輛的狀態(tài)的監(jiān)視等功能起著關(guān)鍵的作用 [15]。整車控制器的 整車控制器的核心部件，也是衡量整車控制系統(tǒng)性能及功能等級的主要部件。整車空控制器 過相應(yīng)的控制軟件程序來對采集到的信息進(jìn)行判斷、分析和計算，并最終生成控制指令，發(fā)送 給純電動汽車的其他控制單元，控制整車的各個部件進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，使車輛可以安全平穩(wěn)行駛。因此，整車控制器的性能好壞直接影響到整個純電動汽車控制系統(tǒng)的控制效果。無論純電動汽車的其他總成性能如何完好，如果整車控制器出現(xiàn)了問題，車輛就將無法正常行駛，無法實現(xiàn)能量回饋，甚至出現(xiàn)安全事故。因而開發(fā)出功能完備的整車控制器是純電動汽車車控制系統(tǒng)產(chǎn)品化過程中必不可少的工作任務(wù)。 電動汽車分類 1 純電動汽車（ 由電動機驅(qū)動的汽車。 電動機的驅(qū)動電能 來源于車載可充電蓄池或其他能量儲存裝置。大部分車輛直接采用電機驅(qū)動， 有一部分車輛把電動機裝在發(fā)動機艙內(nèi)， 也有一部分直接以車輪作為四臺電動機的轉(zhuǎn)子， 其難點在于電力儲存技術(shù)。 本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放 ，除硫和微粒外其他污染物顯著的減少，而且電力可以重很多一次能源獲取如煤、水力、風(fēng)力、光、熱等解除了人們對石油的逐漸減少的擔(dān)心。電動汽車可以充分利用晚間用電低谷時富余的電力充電使發(fā)電設(shè)備能充分的利用，大大的提高了經(jīng)濟(jì)效益。而且純電動汽車有利于減少二 氧化碳的排量和節(jié)約能源，正是這個優(yōu)點電動汽車的研究和應(yīng)用成為了汽車工業(yè)的一個熱點。 2 混合動力電動汽車 （ 分為串聯(lián)式混合動力汽車和并聯(lián)式混合動力汽車和混聯(lián)式混合動力汽車 ： 車輛的驅(qū)動力只來源于電動機的混合動力 （ 電 動） 汽車 。其結(jié)構(gòu)特點：發(fā)動機帶動發(fā)電機發(fā)電，電能通過電機控制器送給電動機，由電動機驅(qū)動汽車行駛。 車輛的驅(qū)動力由電動機及發(fā)動機同時或單獨供給的混合動力（電動）汽車。其結(jié)構(gòu)特點并聯(lián)式驅(qū)動系統(tǒng)可以單獨使用發(fā)動機或發(fā)電機作為動力源，也可以同時使用電動機和發(fā)電機作為動力源驅(qū)動汽車行駛。 :同時具有 串聯(lián)式，并聯(lián)式驅(qū)動方式的混合動力（電動）汽車。其結(jié)構(gòu)特點可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時兼顧了并聯(lián)和串聯(lián)式的特點。 3 燃料電池汽車： 燃料電池是燃料電池電動汽車的動力源，對燃料電池的基本要求是：①高的比能量和比功率；②安全性好且成本低；③對環(huán)境無危害，可回收性好。利用重整技術(shù)，采用改質(zhì)型燃料電池以提高燃料的儲存、保管、充加、隨帶的方便性和安全性。驅(qū)動電機是燃料電池電動汽車的心臟，當(dāng)前驅(qū)動電機主要有感應(yīng)電動機（ 永磁無刷電動機（ 電機轉(zhuǎn)矩的動態(tài)性能好，能夠迅速和平滑地 控制電機的轉(zhuǎn)矩，功率密度高，自身質(zhì)量和體積小，電控系統(tǒng)是燃料電池電動汽車的大腦，它負(fù)責(zé)對燃料電池系統(tǒng)、電機驅(qū)動系統(tǒng)、動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、再生制動系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測和管理。電控技術(shù)主要包括各總成部件子系統(tǒng)和整車系統(tǒng)的控制策略和控制方法。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 英國人羅伯特·戴維森在 1873 年制造了第一款可供實用的純電動汽車。而最早的以汽油為燃料、內(nèi)燃機為動力的汽車由卡爾·奔馳在 1885 年制成并獲得了專利權(quán)，純電動汽車的產(chǎn)生比以燃油為動力的汽車早了十多年。在十九世紀(jì)下半頁，電動汽車曾經(jīng)有過輝煌，在人類交通史上留下過光彩的記憶。然而進(jìn)入二十世紀(jì)以后，內(nèi)燃機技術(shù)經(jīng)歷了不斷的發(fā)展與進(jìn)步，此外福特公司發(fā)明了以流水線方式大批量生產(chǎn)制造汽車，這使 得燃油汽車得以普及，造就了其無可撼動的地位，曾經(jīng)在市場中與之競爭的蒸汽機汽車被歲月無情的淘汰，而電動汽車在很長的一段時間內(nèi)不斷萎縮，幾乎要退出市場 。 幾次石油危機過后國際油價暴漲，世界主要能源進(jìn)口國都在積極開發(fā)節(jié)能技術(shù)和尋找替代能源，同時人們的環(huán)保意 識不斷加強、對環(huán)境污染問題日益關(guān)注，這引發(fā)了國際能源市場長遠(yuǎn)性的結(jié)構(gòu)變化，電動汽車再一次進(jìn)入了人們的視線。二十世紀(jì)末，美國和日本的汽車生產(chǎn)廠商推出了一系列電動汽車，比如通用公司的 動轎車和豐田公司的 V。 進(jìn)入二十一世紀(jì)，美國政府斥資 24 億美元用于支持新型電動汽車與電池的研發(fā)和生產(chǎn)，這極大地影響了美國電動汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。似乎在一夜之間，美國的特斯拉電動汽車成為外界關(guān)注的焦點。在 2008 年，特斯拉汽車公司推出了電動跑車 使用鋰電池技術(shù)，充滿電后能夠行 駛 320 公里以上，百公里加速只需 4s，最高速度達(dá)到 200km/h，其優(yōu)異的性能與超前的理念使消費者眼前一亮。在 2012 年，特斯拉汽車公司發(fā)售了 車型，它具有最大 480 公里的巡航里程，從該車型上我們能夠看到最前沿的技術(shù)在電動汽車上的實際應(yīng)用。 中國的電動汽車技術(shù)起步較晚，經(jīng)歷了從無到有、由弱到強、持續(xù)進(jìn)步的發(fā)展歷程，目前頒布了 56 項電動汽車的國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)建立起了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的電動汽車技術(shù)體系及其產(chǎn)業(yè)鏈。在 2001 年我國啟動了“ 863”計劃電動汽車重大專項 ，將電動汽車的研發(fā)細(xì)化為“三縱三橫”，“三縱”指的是將電動汽車的研究方向分為純電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車三個大類，“三橫”指的是將對電動汽車核心技術(shù)的研究分為動力總成控制系統(tǒng)、電機及其控制系統(tǒng)和電池及其管理系統(tǒng)三個部分。經(jīng)過“十五”、“十一五”的技術(shù)積累以及奧運、世博和“十城千輛”范平臺的不斷拉動，中國電動汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，但是目前取得的成果與產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求還有一定差距。 題研究的意義 純 電動汽車被認(rèn)為是本世紀(jì)解決汽車面臨的石油能源危機和環(huán)境污染問題的有效方案之一 。 各國相繼研發(fā)的 電動汽車隨著世界各國對環(huán)保意識和節(jié)能意識的增強，必將取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車，或?qū)⒊蔀槲磥砩鐣饕慕煌üぞ撸?21 世紀(jì)汽車領(lǐng)域重要的發(fā)展趨勢。而純電動汽車則是公認(rèn)的電動汽車的最佳選擇方案，因為它的最主要優(yōu)點是零排放和高能量轉(zhuǎn)換率。整車控制器作為純電動汽車的大腦，整車控制系統(tǒng)的主要部件，是研發(fā)純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)。的主要工具。其中純電動汽車是國際公認(rèn)的新能源汽車 的最佳解決方案，它最直接的優(yōu)點就是零排放和較高的能量轉(zhuǎn)換效率。整車控制器是純電動汽車的核心部件，是研發(fā)純電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)。其基本思想是：根據(jù)駕駛員的意圖（加速踏板、制動踏板、檔位）和車輛的狀態(tài)（ 速），依據(jù)適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律，借助相應(yīng)的開關(guān)器件和電子裝置對車輛的各個系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，它在純電動汽車正常運行過隨著能源危機、環(huán)境保護(hù)等問題的產(chǎn)生，新能源汽車將取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，成為交通運輸程中，起著至關(guān)重要的作用。許多研究機構(gòu)和汽車企業(yè)投入了大量的人力和物力用于研發(fā)和完善純電動汽車整車控制器。 參考文獻(xiàn) [1]賀彥峰電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)碩士學(xué)位論文 北京工業(yè)大學(xué) [2]by on ” [J]2002（ 7） ;1[3]陳清泉詹宜君 紀(jì)的綠色交通工具 —— 電動汽車北京 [4] of of ]2002， 90（ 2） ;1[5] V ]1998， 35（ 11） ;18[6]胡名一 國內(nèi)外電動汽車發(fā)展?fàn)顩r 2003 年 5 期 [7]孫逢春 J]科 技潮 [8]張立國 國內(nèi)電動汽車發(fā)展綜述明 2006 年 2 期 [9]魯盼 碩士學(xué)位論文 ]長安大學(xué) [10]曹秉剛 白志峰 電動汽車技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢 [J]西安交通大學(xué)學(xué) 報 8（ 1） [11] C. of ]1999（ 5） ;255[12] A. 000 ]2001， 16（ 3） ;15[13]張巍 碩士學(xué)位論文 ]北京交通大學(xué) [14]郭晞文 準(zhǔn)的汽車電子通訊與應(yīng)用 .[碩士學(xué)位論文 ]浙江大學(xué) 5. [15]張勁博 碩士學(xué)位論文 ]吉林大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 究的內(nèi)容 在全球環(huán)境污染與能源短缺的情況下，作為新能源汽車的代表，純電動汽車憑借節(jié)約能源、低碳環(huán)保等優(yōu)點，成為解決傳統(tǒng)汽車所帶來的環(huán)境污染和資源短缺等問題的有效途徑，將成為未來主要的綠色交通工具與。 （ 1） 研究電動汽車的結(jié)構(gòu)類型，以及每個類型的特點，以及每個類型的現(xiàn)狀確定種中類性適合與現(xiàn)在的發(fā)展情況。 （ 2） 分析純電動汽車整車控制器的設(shè)計要求。 （ 3） 根據(jù)純電動汽車的結(jié)構(gòu)組成和需求分析，完成了整車控制系 統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計。 體方案設(shè)計 電動汽車可分為三類即純電動汽車（ 混合動力電動汽車（ 燃料電池電動汽車（ 這三類電動汽車基本上可有六部分組成：底盤、車身、蓄電池組、電動機、控制器、輔助設(shè)施蓄電池?；居蛇@六部分組成。 整車控制器的設(shè)計要求： 直接向整車控制器發(fā)送信號的傳感器包括：加速踏板傳感器、制動踏板傳感器和檔位開關(guān)，其中加速踏板傳感器和制動踏板傳感器輸出模擬信號，檔位開關(guān)輸出信號是開關(guān)量信號。整車控制器通過向電機控制器、電池管理系統(tǒng)發(fā)送指令間接控制電機運轉(zhuǎn)和電池 充放電，通過控制主繼電器來實現(xiàn)車載模塊的上下電。 根據(jù)整車控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成以及對整車控制器輸入輸出信號的分析，整車控制器應(yīng)滿足如下技術(shù)要求： （ 1） 設(shè)計硬件電路時，應(yīng)該充分考慮汽車惡劣的行駛環(huán)境，注重電磁兼容性，提高抗干擾能力。整車控制器在軟硬件上都應(yīng)該具備一定的自保護(hù)能力，以防止極端情況的發(fā)生； （ 2） （ 2）整車控制器需要有足夠多的 I/O 口，能夠快速準(zhǔn)確采集各種輸入信息，至少具備兩路 A/D 轉(zhuǎn)換通道用于采集加速踏板信號和制動踏板信號，應(yīng)該具有多個開關(guān)量輸入通道，用于采集汽車檔位信號，同時應(yīng)該具有多個用于驅(qū)動 車載繼電器的功率驅(qū)動信號輸出通道； （ 3） （ 3）整車控制器應(yīng)該具備多種通訊接口， 訊接口用于與電機控制器、電池管理系統(tǒng)和車載儀表通訊， 訊接口用于與上位機通訊，同時預(yù)留了一個 22 通訊接口，這可以將不支持 訊的設(shè)備兼容，例如某些型號的車載觸摸屏； （ 4）不同的路況條件下，汽車會遇到不同的沖擊和震動，整車控制器應(yīng)該具備良好抗沖擊性，才能保證汽車的可靠性和安全性。 整車控制器 路設(shè)計架構(gòu) 整車 控制系的類型： 純電動汽車整車控制系統(tǒng)主要分為集中式控制和分布式控制兩種方案。 集中式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制器獨自完成對輸入信號的采集，并根據(jù)控制策略對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，然后直接對各執(zhí)行機構(gòu)發(fā)出控制指令，驅(qū)動純電動汽車的正常行駛。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是處理集中、響應(yīng)快和成本低，缺點是電路復(fù)雜， 并且不易散熱。 分布式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制器采集一些駕駛員信號，同時通過 線與電機控制器和電池管理系統(tǒng)通信，電機控制器和電池管理系統(tǒng)分別將各自采集的整車信號通過 線傳遞給整車控制器 。整車控制器根據(jù)整車信息，并結(jié)合控制策略對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，電機控制器和電池管理系統(tǒng)收到控制指令后，根據(jù)電機和電池當(dāng)前的狀態(tài)信息，控制電機運轉(zhuǎn)和電池放電。分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點是模塊化和復(fù)雜度低，缺點是成本相對較高。 整車控制器的軟件構(gòu)架 畢 業(yè) 設(shè) 計 開 題 報 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日