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新能源汽车技术17-众泰捷泰纯电动微型客货车

导读: 电机控制系统主要由电机控制器、驱动电机、电子换挡操纵装置、加速踏板组成,还包括高压电线、信号线和冷却系统。

一、电机控制系统

1.系统组成、参数

电机控制系统主要由电机控制器、驱动电机、电子换挡操纵装置、加速踏板组成,还包括高压电线、信号线和冷却系统。其主要实现如下功能:

挡位管理的功能

扭矩解析,实现整车驱动

保证制动优先

电机转速及工作温度的测量

网络管理和监控的功能

对电机系统安全管理及系统保护的功能

(1)电机控制器

电机控制器又称智能功率模块,是电动汽车的核心控制单元,其通过硬线直接采集加速/减速信号、制动信号、挡位信号,通过 CAN 总线采集动力电池状态信息,解析驾驶员意图并根据车辆的状态控制驱动电机工作,实现车辆的正常行驶。

(2)驱动电机

将电能转换成机械能的部件,并将自身的运行状态的信息发送给电机控制器。驱动电机使用了一些传感器来提供自身的工作信息。

(3)电子换挡操纵装置

将驾驶员挡位的切换转换为电信号传递给电机控制器。

(4)加速踏板总成

加速踏板总成由加速踏板与加速踏板位置传感器组成,加速踏板位置传感器将加速踏板踩下深度转化为电信号传递给电机控制器,以使电机控制器判断驾驶员的意图。

(5)电机控制器参数

(6)驱动电机参数

2.控制功能

(1)挡位及车速控制

a)车辆起动后,电机控制器采集电子换挡操纵装置的挡位信号及加速踏板的加速信号判断其挡位状态及驾驶员意图,通过CAN 1线将扭矩命令传递给电机控制器。

b)电机控制器根据指令信号,控制输出三相电相序,实现车辆的前进、后退。控制输出功率及频率控制车速。

c)组合仪表通过CAN 1线,接受车辆的挡位、速度及驱动电机转速信号,并在显示屏上显示,给驾驶员提供车辆运行信息。

(2)制动控制

a)车辆行驶过程中,当驾驶员踩制动踏板,牵动制动开关动作,电机控制器接受制动开关发出的制动信号,判断驾驶员制动意图,停止三相电输出,切断车辆动力。

b)具体制动过程参照 ABS 系统。

(3)电子风扇控制

a)电机控制器实时检测驱动电机及自身的温度。

b)当温度达到设定值时,控制冷却风扇继电器闭合,冷却风扇通电工作。

3.电动机与控制器安装示意图

二、EV电池系统(动力电池)

1系统组成及参数

EV 电池系统主要由高压控制盒、动力电池、维修开关及高 / 低压线束等组成。其主要实现以下作用:

解决锂动力电池均衡、保护、管理等问题

提高电池的利用率

防止电池出现过充电和过放电

延长电池的使用寿命

(1)高压控制盒

高压控制盒由 BMU、HMU、接触器、预充电电阻、分流器及线束等组成。HMU 采集动力电池总电压,动力电池剩余容量 SOC,动力电池总电流,绝缘电阻等信息,通过 INCAN 发送给 BMU;BMU 通过 CAN2 线与车载充电机通讯,进而完成充电控制;BMU 通过 CAN1 与仪表和电机控制器通信,实现车辆的整体控制。

(2)动力电池

动力电池由单体电池、继电器及 LECU 及线束组成。LECU 采集单体电池电压信息、电池温度信息、均衡状态信息等通过 INCAN 发送给 BMU。

(3)维修开关

检修汽车高压电路时,用以断开动力电池内部的连接,保证检修人员的安全。

2.系统功能

(1)系统框图

(2)启动控制

a)电动汽车起动前,需对电机控制系统进行预充电。预充电可减小高电压对电机控制系统的冲击。

b)点火开关置于“ON”挡,电机控制器与BMU接收到“ON”信号进行自检,自检无故障后,BMU通过INCAN与LECU通信,接受LECU采集到的单体电压与电池温度信息;BMU分析数据正常后,控制预充电接触器闭合,电机控制器高压直流端通电,若在2s内,电机控制器高压直流端电压达到高压直流母线电压的90%,则判断预充电完成,否则,预充电失败。预充电失败,无法启动车辆,控制系统故障报警灯点亮。

c)电池管理系统判断预充电成功后,控制主正极接触器闭合,电机控制器起动准备完成。组合仪表上的“READY”指示灯点亮。

d)若BMS系统有故障,组合仪表也会点亮动力电池故障指示灯及LCD屏显示当前系统故障。

3.动力电池充电控制

a)动力电池充电过程中,BMU通过检测CC点电阻判断充电枪连接状态及充电电缆额定容量。

b)动力电池充电过程中,BMU通过检测充电开关信号决定是否导通充电回路。

c)动力电池充电过程中,HMU通过分流器检测充电电流。

d)动力电池充电过程中,BMU通过CAN 2线与车载充电机通信,监测充电信息(电池温度检测、充电电流、充电电压)。

4.车辆行驶过程中电池检测

a)车辆行驶过程中,LECU检测动力电池单体电压。

b)车辆行驶过程中,HMU检测电动力电池总电压及高压控制盒绝缘电阻,通过分流器检测放电电流。

c)车辆行驶过程中,LECU通过温度传感器检测电池温度,并通过INCAN线将温度信息传递给BMU。

5.DC-DC控制

a)车辆起动后,BMU检测蓄电池电压。

b)蓄电池电压低于设定值时,BMU控制DC-DC接触器闭合,DC-DC转换器工作,给蓄电池充电,蓄电池电压高于设定值时,断开DC-DC接触器,DC-DC转换器停止工作。

6.PTC控制

车辆起动后,车辆无任何故障,BMU采集PTC开关信号,控制PTC工作。

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