電動(dòng)汽車集成式整車控制器功能邏輯開發(fā)及測(cè)試研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-14 03:10
新能源汽車技術(shù)已成為當(dāng)代汽車技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),汽車內(nèi)部電子控制單元數(shù)量不斷增多。隨著電力電子技術(shù)的高速發(fā)展,整車控制器與其他種類不同的電子控制器進(jìn)行集成,或者與其外圍的各部件進(jìn)行集成,即集成式整車控制器。這將是整車電控系統(tǒng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。本論文基于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)及整車能量管理功能邏輯需求分析,依托企業(yè)具體開發(fā)項(xiàng)目提出將整車控制器與電機(jī)控制器集成化設(shè)計(jì)的集成式整車控制器方案,完成集成式整車控制器系統(tǒng)架構(gòu)、功能需求及功能邏輯特點(diǎn)分析;進(jìn)行相關(guān)控制功能邏輯研究與開發(fā),對(duì)所開發(fā)功能邏輯進(jìn)行實(shí)時(shí)驗(yàn)證測(cè)試。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:1)電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)布置分析及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的外特性、效率特性、過(guò)載特性、堵轉(zhuǎn)特性等工作特性的分析;整車能量管理以及電氣系統(tǒng)功能邏輯需求分析。2)基于企業(yè)的開發(fā)項(xiàng)目中提出將整車控制器與電機(jī)控制器集成化設(shè)計(jì)的集成式整車控制器方案,完成控制器系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)架構(gòu)、軟件系統(tǒng)架構(gòu)分析,根據(jù)電氣系統(tǒng)功能邏輯分析,完成集成式整車控制器系統(tǒng)功能需求分析及功能邏輯特點(diǎn)分析。3)根據(jù)集成式整車控制器系統(tǒng)功能需求分析及功能邏輯特點(diǎn),完成控制器系統(tǒng)基本功能邏輯開發(fā);結(jié)合車輛的行駛狀態(tài)、擋位情況...
【文章來(lái)源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電動(dòng)汽車“三電”系統(tǒng)
重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2集成式整車控制器研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于電動(dòng)汽車性能要求也逐步在提高,汽車內(nèi)部電子控制系統(tǒng)數(shù)量在不斷增多。例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)、車輛控制器、車身控制器、車輛充電器等。同時(shí),隨著電子控制單元數(shù)量的增加,成本也會(huì)增加,對(duì)于整車電控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),主要趨于以下幾點(diǎn):a)對(duì)數(shù)據(jù)中心處理器的要求越來(lái)越高;b)對(duì)控制器下的軟件架構(gòu)發(fā)展趨于規(guī)范化;c)對(duì)控制器的硬件組裝趨于集成一體化的設(shè)計(jì)[8]。整車控制器與其他種類不同的電子控制器進(jìn)行集成,或者與其外圍的各部件進(jìn)行集成,以達(dá)到整車控制系統(tǒng)的集成化設(shè)計(jì),統(tǒng)稱為集成式整車控制器。這將是整車電控系統(tǒng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前集成式整車控制器主要的特點(diǎn)有:a)傳感器集成;b)集成控制器中的各類電力電子功率器件;c)中間儲(chǔ)能器件集成[9]。針對(duì)現(xiàn)目前電動(dòng)汽車電子控制系統(tǒng)集成技術(shù),國(guó)外的控制器集成一體化設(shè)計(jì)及其控制技術(shù),發(fā)展較為成熟。美國(guó)ACPropulsion公司研究開發(fā)設(shè)計(jì)了一款集成式整車控制器,如圖1-2所示該控制器在寶馬MINI-E車型中的應(yīng)用,該控制器集成了汽車與電網(wǎng)之間的雙向交流電網(wǎng)接口(V2G)以及整車控制功能,集成化設(shè)計(jì)后控制系統(tǒng)功能更強(qiáng),更全面[8]。圖1-2美國(guó)ACPropulsion公司一體化集成式整車控制器整車信號(hào)電機(jī)信號(hào)電池信號(hào)PCU控制電機(jī)發(fā)電機(jī)各種信息接口輸入信號(hào)輸出信號(hào)整車控制電機(jī)控制電池控制安全性檢測(cè)單元集成控制器控制板微處理器圖1-3現(xiàn)代起亞集成式整車控制器結(jié)構(gòu)圖
1緒論3現(xiàn)代-起亞公司基于控制器“V”模式開發(fā)將混合動(dòng)力汽車的整車控制器、電機(jī)控制器及電池管理系統(tǒng)進(jìn)行集成設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)如圖1-3所示,實(shí)現(xiàn)成本、體積的降低,效果顯著[8,10]。國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車系統(tǒng)集成技術(shù)起步較晚,但近年來(lái)得到了國(guó)家的大力支持,大學(xué)和大型汽車制造商在集成技術(shù)研究方面也取得了突破。吉利汽車公司在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從分離式向集成式轉(zhuǎn)變,并開始電驅(qū)系統(tǒng)的自主研發(fā)工作(EDS項(xiàng)目),吉利將基于EDS進(jìn)行400V自主電驅(qū)總成平臺(tái)的開發(fā),電機(jī)冷卻系統(tǒng)的改善和電壓提升將作為性能提升的主要路徑。吉利獨(dú)立自主研發(fā)的EDS系統(tǒng)集成了電機(jī)、減速器、電機(jī)控制器(MCU)、車輛控制器(VCU)、變速器控制器(TCU)5個(gè)模塊和功能。電機(jī)采用Hair-PIN繞線工藝,減速器具備駐車預(yù)留功能,采用集成控制單元(EDU)實(shí)現(xiàn)硬件共板共芯高度集成,驅(qū)動(dòng)模塊采用高功率模塊英飛凌HP-drive,基于AUTOSAR軟件架構(gòu)開發(fā)基礎(chǔ)軟件、基于SPM以及現(xiàn)有自主電機(jī)控制器和整車控制器軟件開發(fā)EDU應(yīng)用層軟件,基于整車需求,開發(fā)功能安全和網(wǎng)絡(luò)管理,功能安全等級(jí)達(dá)到ASILC;航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車技術(shù)有限公司(隸屬中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一研究院)研發(fā)了五合一集成式整車控制器如圖1-4所示,由一路電機(jī)控制模塊,一路DCDC、兩路DCAC、整車控制模塊和整車高壓配電組成。上海大郡自2011年起開始集成式控制器的開發(fā),在乘用車雙電機(jī)集成控制器,商用車五合一集成控制器方向均有成熟的市場(chǎng)化解決方案和重要的客戶基礎(chǔ),如圖1-5所示為開發(fā)的五合一集成整車控制器方案。圖1-4航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車“五合一”控制器示意圖1-5上海大郡“五合一”控制器方案
本文編號(hào):3136538
【文章來(lái)源】:重慶理工大學(xué)重慶市
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
電動(dòng)汽車“三電”系統(tǒng)
重慶理工大學(xué)碩士學(xué)位論文21.2集成式整車控制器研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對(duì)于電動(dòng)汽車性能要求也逐步在提高,汽車內(nèi)部電子控制系統(tǒng)數(shù)量在不斷增多。例如驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制系統(tǒng)、動(dòng)力電池管理系統(tǒng)、車輛控制器、車身控制器、車輛充電器等。同時(shí),隨著電子控制單元數(shù)量的增加,成本也會(huì)增加,對(duì)于整車電控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì),主要趨于以下幾點(diǎn):a)對(duì)數(shù)據(jù)中心處理器的要求越來(lái)越高;b)對(duì)控制器下的軟件架構(gòu)發(fā)展趨于規(guī)范化;c)對(duì)控制器的硬件組裝趨于集成一體化的設(shè)計(jì)[8]。整車控制器與其他種類不同的電子控制器進(jìn)行集成,或者與其外圍的各部件進(jìn)行集成,以達(dá)到整車控制系統(tǒng)的集成化設(shè)計(jì),統(tǒng)稱為集成式整車控制器。這將是整車電控系統(tǒng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。目前集成式整車控制器主要的特點(diǎn)有:a)傳感器集成;b)集成控制器中的各類電力電子功率器件;c)中間儲(chǔ)能器件集成[9]。針對(duì)現(xiàn)目前電動(dòng)汽車電子控制系統(tǒng)集成技術(shù),國(guó)外的控制器集成一體化設(shè)計(jì)及其控制技術(shù),發(fā)展較為成熟。美國(guó)ACPropulsion公司研究開發(fā)設(shè)計(jì)了一款集成式整車控制器,如圖1-2所示該控制器在寶馬MINI-E車型中的應(yīng)用,該控制器集成了汽車與電網(wǎng)之間的雙向交流電網(wǎng)接口(V2G)以及整車控制功能,集成化設(shè)計(jì)后控制系統(tǒng)功能更強(qiáng),更全面[8]。圖1-2美國(guó)ACPropulsion公司一體化集成式整車控制器整車信號(hào)電機(jī)信號(hào)電池信號(hào)PCU控制電機(jī)發(fā)電機(jī)各種信息接口輸入信號(hào)輸出信號(hào)整車控制電機(jī)控制電池控制安全性檢測(cè)單元集成控制器控制板微處理器圖1-3現(xiàn)代起亞集成式整車控制器結(jié)構(gòu)圖
1緒論3現(xiàn)代-起亞公司基于控制器“V”模式開發(fā)將混合動(dòng)力汽車的整車控制器、電機(jī)控制器及電池管理系統(tǒng)進(jìn)行集成設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)如圖1-3所示,實(shí)現(xiàn)成本、體積的降低,效果顯著[8,10]。國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車系統(tǒng)集成技術(shù)起步較晚,但近年來(lái)得到了國(guó)家的大力支持,大學(xué)和大型汽車制造商在集成技術(shù)研究方面也取得了突破。吉利汽車公司在電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)從分離式向集成式轉(zhuǎn)變,并開始電驅(qū)系統(tǒng)的自主研發(fā)工作(EDS項(xiàng)目),吉利將基于EDS進(jìn)行400V自主電驅(qū)總成平臺(tái)的開發(fā),電機(jī)冷卻系統(tǒng)的改善和電壓提升將作為性能提升的主要路徑。吉利獨(dú)立自主研發(fā)的EDS系統(tǒng)集成了電機(jī)、減速器、電機(jī)控制器(MCU)、車輛控制器(VCU)、變速器控制器(TCU)5個(gè)模塊和功能。電機(jī)采用Hair-PIN繞線工藝,減速器具備駐車預(yù)留功能,采用集成控制單元(EDU)實(shí)現(xiàn)硬件共板共芯高度集成,驅(qū)動(dòng)模塊采用高功率模塊英飛凌HP-drive,基于AUTOSAR軟件架構(gòu)開發(fā)基礎(chǔ)軟件、基于SPM以及現(xiàn)有自主電機(jī)控制器和整車控制器軟件開發(fā)EDU應(yīng)用層軟件,基于整車需求,開發(fā)功能安全和網(wǎng)絡(luò)管理,功能安全等級(jí)達(dá)到ASILC;航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車技術(shù)有限公司(隸屬中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一研究院)研發(fā)了五合一集成式整車控制器如圖1-4所示,由一路電機(jī)控制模塊,一路DCDC、兩路DCAC、整車控制模塊和整車高壓配電組成。上海大郡自2011年起開始集成式控制器的開發(fā),在乘用車雙電機(jī)集成控制器,商用車五合一集成控制器方向均有成熟的市場(chǎng)化解決方案和重要的客戶基礎(chǔ),如圖1-5所示為開發(fā)的五合一集成整車控制器方案。圖1-4航天新長(zhǎng)征電動(dòng)汽車“五合一”控制器示意圖1-5上海大郡“五合一”控制器方案
本文編號(hào):3136538
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