第7章电动汽车电气系统.pptVIP

第7章 电动汽车电气系统;7. 1 电动汽车电气系统的组成;包括低压电气系统、高压电气系统和整车网络化控制系统。 高压电气系统 由动力电池/燃料电池、驱动电机和功率转换器等大功率、高电压电气设备组成； 根据车辆行驶的功率需求完成从动力电池或燃料电池到驱动电机的能量变换与传输过程。 低压电气系统 采用直流12V或24V电源，一方面为灯光、刮水器等车辆的常规低压电器供电； 另一方面为整车控制器、高压电气设备的控制电路和辅助部件供电。 各种电气设备的工作统一由整车控制系统协调控制。 ;一般电动汽车电气系统结构原理图 ;7. 1. 2 基于CAN总线技术的电动汽车电气系统的组成;基于CAN总线的电气系统结构原理图;7. 1. 3 电动汽车控制系统工作流程;7. 1. 3 电动汽车控制系统工作流程;7. 1. 3 电动汽车控制系统工作流程;电动汽车控制系统工作流程图;7. 2 电动汽车整车网络化控制系统;组成 控制器主芯片，Flash存储器和RAM储存器及相关电路 控制器主芯片的输出与Flash存储器和RAM存储器的输入相连。 通过CAN总线接口连接到整车的CAN网络上与整车其余控制节点进行信息交换和协调控制。 控制器硬件 微处理器、CAN通信模块、BOM调试模块、 串口通信模块、电源及保护电路模块等;功能 （1）接受、处理驾驶员的驾驶操作指令，并向各个部件控制器发送控制指令，使车辆按驾驶期望状态行驶。 （2）与电机、DC/DC、蓄电池组等进行可靠通信，通过CAN总线进行状态的采集输入及控制指令的输出。 （3）接收并处理各个零部件信息，结合能源管理单元提供当前的能源状况信息。 （4）系统故障的判断和存储，动态检查系统信息，记录出现的故障。 （5）对整车具有保护功能，视故障的类别对整车进行分级保护，紧急情况下可以关掉发电机及切断母线高压系统。 （6）协调管理车上其它电器设备。;原理 整车控制器是一个多输入、多输出、模数电路共存的复杂系统，其各个功能电路相对独立。 按照模块化思想设计硬件系统的各个模块 最小应用系统模块、电源模块 CAN通信模块、串口通信模块、数/模输入输出模块 MCU是整车控制器的核心，它负责数据采集和处理、逻辑运算以及控制的实现等，MCU的选取是整个硬件设计过程中最重要的任务。;丰田公司整车控制器原理图 ;天津大学设计的整车控制器原理图;7. 2. 2 能源管理系统;7. 2. 2 能源管理系统;7. 2. 2 能源管理系统;7. 2. 2 能源管理系统;一种标准的电池管理系统;Ki;开关阵每次导通两个，次序为： K1K2、K2K3、…KiKi+1、…Kn-1Kn、KnKn+1 当第i和i+1开关导通时，A、B上的电压分别为：;7. 2. 2 能源管理系统;7. 2. 2 能源管理系统;再生制动、 能量回馈系统原理图 ;7. 2. 2 能源管理系统;制动能量回馈的具体过程可分为三个阶段 ;7. 2. 2 能源管理系统;7. 2. 2 能源管理系统;7. 2. 2 能源管理系统;制动能量回收-液压制动系统组成 ;制动能量回收-液压制动系统组成 ;电动汽车制动力矩的分配比例 ;制动能量回收时所损失的能量 ;制动能量回收制动系统的协调系统 ;7. 2. 3 通信系统;现代汽车电子控制技术发展趋势 汽车电子技术的发展?汽车上电子装置越来越多?汽车的整体布置空间缩小； 传统电器设备多为点到点通信?导致了庞大的线束； 大量的连接器导致可靠性降低； 存在冗余的传感器。; ;从中央控制单元到网络系统;从中央控制单元到网络系统;通过总线将汽车上的各种电子装置与设备连成一个网络，实现相互之间的信息共享； 减少了线束，可更好地控制和协调汽车的各个系统，使汽车性能达到最佳。 ;CAN bus的发展; ;基于CAN总线的汽车电器网络结构;奥迪A4 2001 CAN 结构;;驱动系统、舒适系统、信息系统、多功能仪表、诊断驱动系统 500 Kbit/s 舒适系统 100 Kbit/s信息系统 100 Kbit/s 诊断系统 500 Kbit/s 仪表系统 100 Kbit/s;+1V;CAN bus上的控制器中发送信息的线路通过一个开路集电极和总线相连。;为了清楚起见CAN导线分别用单颜色来表示，CAN-High线是黄色，CAN-Low线是绿色;不同区域CAN bus总线速率和识别代号不同，一个信号要从一个总线进入另一个总线，必须把识别信号和速率进行改变，这个任务由网关(Gateway)完成。 网关还具有改变信息优先级的功能。如车辆发生相撞事故，气囊控制单元会发出负加速度传感器信号，信号优先级在驱动系统非常高，但转到舒适系统后，网关调低了它的优先级。;CAN数据总线上的信号变化;CAN-High