电动车控制器范文

导语：如何才能写好一篇电动车控制器，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

控制器瓦数高能提高电机转速，增加车行速度，比较费电；

直流电动机的电枢数量多少及电压高低决定了转速，电压恒定时，电枢数量越少转速越快，当电枢数量一定时电压越高转速越快，控制器就是通过改变电压控制电动机转速的，但是电动机不可能无限提高电压，因此假如电动车电池组电压为72伏，那么配套的电动机工作电压也是72伏，控制器最高输出电压也是72伏，不可能也没有必要高于电池电压，所谓控制器瓦数指的是输出电流，假如电动机额定功率为1000瓦，那么匹配的控制器就必须大于1000瓦，电压恒定时增大电流并不能提高转速，但是能增加扭矩，也就是能提高功率。

（来源：文章屋网 ）

篇2

关键词：电动自行车；位置传感器；直流无刷电动机；单片机控制

中图分类号：U266文献标识码： A

目前，我国市场上国产电动自行车的品种规格较多，驱动多数用有刷或无刷的轮式直流电机，工作电压为24V、36V或48V，功率在150W~400W之间；蓄电池一般用的是免维护铅酸蓄电池，容量为12Ah，充电时间在3~8小时左右，充电一次行驶里程约50Km左右；车速低于20Km/h，爬坡能力在4度上下；车型有普通型和豪华型，车重约35Kg，载重量约75Kg，百公里耗电量1Kwh左右。

一、无位置传感器的直流无刷电机原理

有位置传感器的直流无刷电机的换向主要靠位置传感器检测转子的位置，确定功率开关器件的导通顺序来实现的，由于安装位置传感器增大了电机的体积，同时安装位置传感器的位置精度要求比较高，带来安装的难度；因此人们在研究过程中发现，利用电子线路替代位置传感器检测电机在运行过程中产生的反电势来确定电机转子的位置，实现换向。从而出现了无位置传感器的直流无刷电机，其原理框图如图1.1所示。

当电机在运行过程中，总有一相绕组没有导通，此时可以在该相绕组的端口检测到该绕组产生的反电势，该反电势在60°的电角度是连续的，由于电难度极大，因此必须找到该反电势与转子位置的关系，才能确定转子的位置。从图1.2中可以看出，反电势在60°的电角度过程中总有一次经过坐标轴（过零点），而此点的电角度和下一次换向点的电角度正好相差30°，故可以通过检测反电势过零点，再延时30°换向。

图1.1 无位置传感器的直流无刷电机原理框图

二、PLC单片机的选择

根据直流无刷无位置传感器电动自行车设计方案的要求，选用PIC16C74A单片机作为主控芯片。

1、直流无刷无位置传感器电动机的反电势检测及换向控制

在前面己经叙述过反电势过零检测延时30°换向的原理和比较器LM324的输出波形，而PIC16C74单片机PORTB端口的RB4、RB5、RB6、RB7四个引脚有一个重要的特性，当把这4个引脚定义成输入状态时，其引脚的电平只要有变化，可以引起中断，即单片机通过把RB4、RB5、RB6、RB7引脚上的输入信号与上一次读入该4个口的旧的锁存值进行比较，若有变化，则把两者相或后输出以产生RBIF中断。因此将比较器LM324的三路输出与PICl6C74单片机的RB5、RB6、RB7三个引脚相连接，如图2.l所示，并将RB5、RB6、RB7设置成输入状态，当反电势过零时引起比较器输出电平变化，从而引起单片机的中断来处理计时和延时过程。

图2.1反电势检测、换向控制及调速电路图

2、驱动电路

由于PIC16C74单片机使用的电源电压是+5V，其I/O端口输出输入的电压电流相对来说比较小，不能直接驱动功率器件MOSFET，因此需要根据PIC16C74单片机的特点设计出驱动电路的上下桥臂，如图2.2、图2.3所示。

图2.2上桥臂驱动电路

上桥臂中，P点和单片机输出口RCx(x=5，6，7)相连，G、S与上半桥臂功率管MOSFET相连， MOSFET源极电位是在0与DC(主电路直流电压)之间跳变，当功率管MOSFET导通时，栅极电位必高于源极，因此若信号源与主电路共地，则驱动电路电压必很高，在图2.2中用自举电路的原理解决了上述问题，自举电容在导通前已充电至+12V（相对于源极），导通时，US=UDC，UG=US+12V，保证了UGS=12V。

下半桥臂驱动如图2.3。

图2.3下桥臂驱动电路

三、调速和过流保护

1、电动自行车的调速

电动自行车的在行驶过程中，并不是以恒定的速度进行，有时需要加快速度，有时需要减慢速度，因此调速是电动自行车不可缺少的一个功能。电动自行车的调速常常是在手柄上安装一个光耦可调电阻，由手动实现的；在实验中用的是可调电阻，其原理如图3.1所示。K点的电压UK值将随着可调电阻的位置变化而变化，向上调，UK值增大；向下调，UK减小。单片机将UK值采样后经A/D转换后送到PWM波占空比寄存器来决定PWM波占空比。

图3.1电动自行车调速原理图

2、过流保护

直流无刷电机在起动或超负荷运行时，其电流很大，如不加限流保护，将会烧坏控制板上的功率器件，甚至会损坏电机。因此必须过流保护措施，其过流保护电路如图3.3所示。

图3.3过流保护电路图

组成了一个单稳电路，使得主电路过流时，保护电路立即响应，切断主电路电流；当主电路电流降到安全值时，保护电路要延时一段时间后，才使主电路恢复正常。在实验过程中需要正确调整图3.3中电阻R4和R5的比值，确保主电路的安全，实验证明，该保护电路速度快，效果比较好。

另外，可以将与非门4011的输出信号送给单片机，由软件识别电机处于起动或过载状态，若处于过载状态，则使上桥臂的功率管MOSFET关断，切断电流，同时伸单片和复位，重新起动。

参考文献

[1]王迎旭.《单片机原理与应用》[M].北京机械工业出版社.2004

[2]张琛.《直流无刷电动机原理及应用》.机械工业出版社.1999

[3]张世铭.《电力拖动直流调速系统》.华中理工大学出版社.1999

[4]窦振中.《PIC系列单片机原理和程序设计》北京航空航天大学出版社.2000

[5]李天阳，刘卫国，李声晋.《无位置传感器无刷直流电机起动过程研究》.电力电子技术.1998.5

[6]曹建平.《电动自行车调速控制电路的研究》.电子工程师.2000.1

篇3

关键词：车窗控制器；车窗升降；防夹测控

0 引言

现代社会中，汽车越来越成为人们不可缺少的代步工具，汽车市场也异常火爆，每一个人都会与汽车产生极为紧密的联系，汽车工业逐渐成为各个国家的支柱型产业，对于推动国民经济发展提高人民生活水平起到重要的推动作用。而电动车窗控制器防夹测控系统作为汽车技术发展上的一项成功，具有高可靠性、高抗环境变化能力、低成本一体化等方面的特点和优势。本文对于电动车窗控制器的防夹测控算法进行一定研究，有益于为该类系统的设计与研发提供一定的借鉴，并为我国汽车工业的发展提供一份推动力量。

1 国内外车窗控制器防夹技术研究现状

我国针对电动车窗控制器的技术研究起始于21世纪初，一些大型整车制造企业在这一技术上通常会采用中外合资开发，同时一些国产汽车品牌所运用的车窗控制防夹技术是通过引进德国、美国以及日本的一些较为完善的产品[1]。而我国全权自主研发的车窗控制器防夹技术始终处于研究阶段。

与此同时，欧美日韩等国家对于该项技术的研究时间已经长达数十年，相关技术已经达到十分成熟的阶段。随着电子技术越来越发达，针对其安全性能以及各项指标方面都提出了进一步的完善提高，世界范围的经济市场内逐渐涌现出越来越多的车窗控制器防夹技术应用开发者，各大研发机构都对该项技术投入了相当程度的人力物力，车窗防夹技术的应用范围也日渐扩大。主要包括以下技术应用：车窗升降电机传动系统、防夹力测控算法和安全可靠性硬件软件技术、环境和汽车运行工况改变的误防夹的避免技术以及整个装置成本的降低技术等等。这些技术现已成功在某些车型当中获得应用。

2 车窗防夹系统关键参数计算

车窗关闭过程中可能受到阻碍物的阻碍，为了既能实现防夹功能，又可以达到最终关闭车窗的目的，需要将车窗顶部与车窗底部范围之间划分为两个区间，即非防夹区域与防夹区域。首先，非防夹区域是指从车窗顶部到距离车窗顶部4mm的范围以及从距离车窗顶部200mm到车窗底部的范围。车窗如果处于非防夹范围之内，车窗在上升时遇到障碍物，电机将不会反转[2]。其次车窗的防夹区域，除去非防夹区域之外，即为车窗的防夹区域，也就是在车窗上升过程中，一旦遇到障碍物，系统会自动采取防夹措施，从而对人的身体部位起到保护作用。

车窗无论是在上升还是下降的时候都处于匀速运动中，如果在车窗上升过程中遇到障碍物，会将运动过程近似看做加速度为负的匀加速运动。计算方法如下：

设F为系统牵引力，设m为车窗质量，设α为车窗加速度，设Fv为粘滞摩擦系数，Fs为干摩擦力，F’为夹力。

F=Fvv+mg+Fs

车窗上升遇到阻力，根据牛顿第二定律：F=mα，可以推出：F’=mα，从而推出车窗加速度α，Α=

当α≥α0时（α0为加速度阈值），系统将判定车窗遇夹，从而采取防夹措施[3]。

3 环境对防夹测控的影响

3.1 电机工作电压变化的影响

如果电机在工作过程中，电压突然出现改变，车窗的上升速度也会随之发生改变，以速度增量作为基础的数值也将会发生改变，对于车窗防夹测控会产生一定的影响，应适当对电机电压予以检测和控制。

3.2 气候变化对防夹测控的影响

周围气温的变化会在传动系统运行过程中对电机本身的干摩擦和粘滞摩擦的大小产生影响。在防夹测控技术设计计算时通常会对其设定一个固定偏置，这一偏置实在低温环境中保持正值，而高温环境中属于负值。

4 防夹车窗控制系统设计

防夹车窗控制系统包括硬件设计和软件设计。硬件上主要使用能够将控制功能与驱动电机正反转的开关电路一体化的双带控制器，名称为MM912F634，这种控制器作为防夹车窗控制系统中的硬件系统，能够使得控制器的硬件电路结构得到相对而言有效的简化，控制器本身具有小型化、一体化的特点。而关于系统软件的设计，全程利用C语言编程软件，通过系统初始化模块、按键监控模块、相应模块、集锁控制键模块、下降键模块、上升键模块等相关模块的编排与整合，形成完整的防夹车窗控制系统。

5 结语

综上所述，在汽车电子技术的飞速发展过程当中，车窗防夹控制技术在我国现行研究成果上还存在诸多不足，根据当前国内外研究现状，不难明确相应结论。关于车窗防夹系统关键参数计算，需要分为几个部分分别进行计算，通过统一整理结果得出防夹系统性能指数。另外，车窗防夹控制器会受到外界的不同因素，影响防夹系统灵敏度或运行成效，防夹车窗控制系统的硬件软件设计在理论的基础上能够达到相应功能，而我国该项技术的研究发展，有待于进一步的学习和时间。在汽车行业高度发展的今天，汽车电子类产品具有十分广阔的市场，而电动车窗控制器的防夹系统是能够满足市场需求的重要技术手段，随着经济市场竞争的激烈化，我国需要进一步展开研究措施，从而推出专属我国的先进技术系统，以适应未来汽车集中监控的趋势，开拓我国汽车技术产品市场，带动我国经济发展。

参考文献：

[1]窦俞雯.电动车窗控制器的防夹测控算法[J].电子制作，2015，04（05）：54.

篇4

摘要：随着世界经济的迅速发展，人们生活中的交通不仅变得越来越便利，同时还给社会发展带来了巨大的帮助。在这其中，动车因为自身具有安全和高效的工作特点，成为了社会各界共同关注的问题，其中单翼塞拉门与双翼对开门一直是动车中对应的自动门系统最为典型的两种结构。本文将目前新型动车中自动门系统自身工作原理以及结构性能进行了一次阐述，并且以此作为基础对塞拉门方面的电气控制系统进行了研究。

关键词：新型动车组 电气控制系统 分析与研究

当今，社会的发展与人们周边的交通环境是分不开的，交通方面的问题一直是自古以来人们共同关注的问题。由于最近几年交通事故在国内引起的社会反映非常强烈，所以交通状况也逐渐成为了人们在生活中经常谈到的话题。在动车方面，因为其自身所具有的快速以及安全等特点，自从出现以来就一直被社会各界的人们所喜爱。本文对动车中塞拉门电气相关控制系统进行了一次分析，并将其中存在的相关问题进行了解决。

一、 国外动车组自身发展情况

动车组最先是从德国与法国这两个国家开始进行研究的，在1903年，世界第一辆动车组在德国诞生。由于德国和法国自身国土面积相对较小，同时欧洲各国自身铁路路基所具有的承重能力相关标准有着巨大的差异，因此在德国以及整个西方国家之中，动车组的发展速度一直都比较缓慢。但是在日本，人们在1964年的时候首先进行了高速新干线的建设与开通，直至今日，日本高速机车方面都在不断地发展着，其传动方式也一直在不断地发生着变化，并且进行着持续地更新和进步，对应的动车组速度也从每小时210千米逐渐提升到了每小时300千米。而和日本情况不同的是，德国与法国两个国家在对动车进行研究的时候，其主要的研究内容是以动力牵引相关模式为主的，法国主要研究的为动力集中式，并且对应的当地第一条投入运行的铁路干线在1983年出现，在动力集中牵引这一作用下，动车组自身速度能够达到每小时270千米，而在1990年，其最高的运行速度已经达到每小时300千米。在德国，人们于1962年所研制出的客车能够达到每小时160公里，在1977年之后便提高到了每小时200公里。在1989年的时候，德国终于开始对高速列车进行制造，并且在1990年的时候这种列车被投入使用。至今，德国已经研制出第三代具有动力分散功能的高速列车，其车速最高能够达到每小时300千米。在这之中，动车组自身车门都是电动车门，是通过系统进行统一控制的，人们在上下车以及乘车的过程中如果挤靠车门，那么可能会发生严重事故。现在在国内，大部分动车所使用的都是塞拉门式的电气控制相关系统。

二、 塞拉门式电气控制系统自身工作原理

塞拉门式电气控制相关系统是组成现在城市之间对应交通系统的关键部分，它会对乘客自身安全产生直接影响。目前国内动车组大多都是以单翼塞式拉门作为主要的车门形式。而在地铁之中，大部分车辆所选用的都是双翼式对开门。我们从驱动这一角度来看，塞拉门式电气控制相关系统能够分成气动门以及电动门；而从门自身运动方式这一角度来看，可以将其分为单翼式塞拉门与双翼式内藏对开门以及双翼式外滑对开门这三种。现在被我国广泛应用的一种是气动门，虽然塞拉门对应的种类非常之多，不过从实质上讲都是一样的，其性能参数也都没有太大差距。塞拉门式电气控制相关系统自身工作原理为：门板通过支架来支撑在导轨之上，同时由导轨来与驱动装置进行连接，而驱动装置再通过导轨来使门板滑动，最终使门板进行开关动作。气动门主要是通过驱动气缸来进行驱动，而电动门则主要通过对应的电机组件进行驱动，不管是气动门或是电动门，他们之间存在着一个共同的特点———两种门自身都存在锁闭机构，在门关闭完成之后，这一机构就会进行机械锁闭动作。

三、 塞拉门自身系统结构

1. 门板

门板是由门扉和玻璃门窗以及密封胶条共同组成的，其厚度是需要根据车型以及车速来进行确定的，在一般情况中，门板厚度应该在32毫米到43毫米之间，其材料应该为铝合金框架相关结构。同时，夹层应该以铝合金蜂窝作为主要材料，其外部应该以铝合金面板为主要材料，并且还应该进行卷边操作，从而使门板得到固定。门板中的门窗玻璃应该采用5毫米厚度的单层无色型安全玻璃，在进行安装时，应该将玻璃安装在已经密封过的橡胶封镶圈中。而且，门板上下部都应该用密封胶条进行密封，在关门的时候，门板中的密封胶条应该和门框自身密封胶条贴于一处，这样就可以保证车门处于密封状态，同时还能够避免挤压手指的事故发生。

2. 操纵机构

（1） 双翼对开门

双翼对开门自身的操作机构共有门板吊装结构和置顶操作器以及安全装置三方面组成。其中门板吊装结构由一个U形状的钢导轨构成，其内部共有两根滑轨。每一扇门都是由两个吊装结构来和导轨进行相连，同时门板还通过螺栓和吊装结构进行连接。

顶置式的这种操纵器能够直接安装于动车之上，也就是通过支撑架辅助，将门板同步配合相关装置以及驱动装置和封闭装置进行安装，结束之后还需要将隔离装置安装在内部。在这之中，门板同步配合相关装置是由丝杆以及球形螺母共同组成。在这三个支撑部件作用之下，其同步配合相关装置能够稳定地被安装于主梁之上，其中丝杆又包括了左旋螺纹与右旋螺纹，在进行安装的过程中，工作人员不必注意左右之分，可以任意进行安装，之后再将两个青铜材料的球形螺母安装于丝杆之上，这样如果一个门板朝着一个方向进行移动的时候，另一个门板则会朝向反方向进行移动。如果车门发生故障但是不方便进行维修，那么手动隔离开关则能够给人们提供帮助，它可以按照电气方法将门系统进行隔离，使门无法再次运行，这样就可以保证乘客自身安全。

（2） 塞拉门

现在国内车辆大多数都是使用的气动门，通过驱动承载装置来对车辆进行驱动，它包括了无杆风缸和承重支架以及上部导轨这三方面组成，在这之中无杆风缸是整个驱动装置中的气动执行相关部件，所以一般要安装于承重支架之上，只有这样车门在进行开关门动作的时候，能够受到缓冲。另外，锁闭装置主要是由安装于门框周围立柱上的一些旋转锁机构共同组成的，其开关锁风缸和拔叉以及解锁风缸都需要固定在对应的安装板上，从而通过这样的方式来将旋转锁机构进行组成。另一方面，故障隔离这一重要装置同样不能被忽视，它一般都会被安装于门板之内，并且是用三角和六角类别的钥匙在车内进行操作的，若是车辆停止运营，那么就可以将已经关闭的门隔离进行锁闭，同时将车门对应的电气控制进行切断，从而让电动与手动开关共同失灵。

（3） 控制系统

车门自身控制器是整个车辆电源以及车门机械操纵相关结构对应的一个接口，在一般情况之下，每一辆车都需要具备一个门控器从而对车门进行控制，假若车辆自身车门是双翼对开型的，那么则可以单开一扇侧门，同时也可以将两侧们进行同时打开。并且，在每一个驾驶室中应该设置固定的车门遥控器，这样司机就可以更方便地将所需的车门指令传达到每一个车厢中。

结语：

如今，世界经济正在以人们不敢想象的速度发展着，人们在不知不觉中发现，自己身边各个领域的环境都发生了极大的变化。同时，其所应用的相关科学技术也日益先进。在动车领域中，其对应的科技每一天都发生着极大的变化。塞拉门作为一种主流技术已经被国内各大动车组所应用。这种先进科技的推广和应用，将会不断地提高着人们的生活水平以及生活需求，而人们自身也会对周边领域中应用的技术需求进行不断提高。这种现象能够有效地促进国内各领域中的科技发展，使我国提早进入科技全面化时代。在此之中，动车领域作为各地区经济发展中的纽带，应该起到带头作用，通过自身技术的更新来推动其他领域的进步，从而使各个领域能够共同发展。

参考文献：

[1]罗继华，黄小钢，杨辉.客运专线动车组运用周转计算方法研究[J].铁道标准设计，2013（8）.

[2]田静宜，赵文静，赵文平.基于多源信息融合技术的动车故障诊断[J].机械管理开发，2013（4）.

[3]孙晓帮，杨晓琦，杨殿旭.增程式电动车动力匹配与控制策略研究[J].农业装备与车辆工程，2013（7）.

[4]张宝朝，刘玉明，赵卓云.动车组设备舱安装用螺栓、螺丝座检修标准及修复性研究[J].科技致富向导，2013（21）.

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关键词:纯电动汽车 整车控制器 系统建模仿真 半实物仿真测试

中图分类号:U469 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0027-03

本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。整车电气系统列出如表1所示。

整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。

1 整车控制器系统配置

整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。整车控制器通过CAN总线与电池ECU、电机ECU、电源分配ECU、ABS系统、中控门锁、仪表显示系统连接。与其余的电气系统通过IO端口连接(也可使用CAN通讯)。下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。

1.1 动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动ECU

电机驱动ECU通过CAN总线与整车综合控制器通讯。应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。并应该能接受整车控制器发来的控制命令。

1.2 能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统

与整车控制器通讯的有电池管理ECU和电源分配ECU。

电池管理ECU对电池进行充放电管理及保护。它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。

电源分配ECU应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。

1.3 ABS系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制动阀的状态以及自身的工作状态等信息

1.4 中控门锁,应提供各车门状态等信息

1.5 仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容

1.6 照明指示系统,可以通过CAN总线来控制,也可以通过IO来指示照明指示系统的运行状态

1.7 转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息

可以是简单的开关量也可以用CAN总线通讯。

1.8 驾驶员的油门踏板和制动踏板经信号调理后接入到整车控制器内

2 整车控制器详细功能

纯电动汽车的整车控制器的主要功能包括:汽车驱动控制、制动能量的优化控制、整车的能量管理、CAN网络的维护和管理、故障的诊断和处理、车辆状态监视、行车记录等。整车控制器功能框图如图2所示。整车控制器通过CAN总线和IO端口来获得如加速踏板开度、电池SOC、车速等信息,并根据这些信息输出不同的控制动作。

下面分别介绍各部分实现的具体功能。

2.1 汽车驱动控制

根据司机的驾驶要求、车辆状态等状况,经分析和处理,向电机控制器发出指令,满足驾驶工况要求。包括启动、前进、倒退、回馈制动、故障检测和处理等工况。

2.2 整车能量优化管理

通过对电动汽车的电机驱动系统、电池管理系统、传动系统以及其它车载能源动力系统(如空调)的协调和管理,以获得最佳的能量利用率。

2.3 网络管理

整车控制器作为信息控制中心,负责组织信息传输,网络状态监控,网络节点管理等功能,网络故障诊断和处理。

2.4 回馈制动控制

根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶状态信息、蓄电池状态信息,向电机控制器发出制动指令,在不影响原车制动性能的前提下,回收部分能量。

2.5 故障诊断和处理

连续监视整车电控系统,进行故障诊断。存储故障码,供维修时查看。故障指示灯指示出故障类别和部分故障码。根据故障内容,及时进行相应安全保护处理。对于不太严重的故障,能做到“跛行回家”。

2.6 车辆状态监测和显示

整车控制器通过传感器和CAN总线,检测车辆状态及其各子系统状态信息,驱动显示仪表,将状态信息和故障诊断信息经过显示仪表显示出来。显示内容包括:车速,里程,电机的转速、温度,电池的电量、电压、电流,故障信息等。

2.7 行车记录

行车记录记录一段时期内的整车运行数据记录,包括电池电压、电流、SOC、各单元温度、油门踏板/刹车踏板状态、车速等信息。

3 整车控制器研发流程

整车控制器的主要功能是根据整车设计要求及选择的各单元总成的性能,采用适当的控制方法,使整车的整体功能/性能达到设计要求,并满足相关国标/行标要求。因此,整车控制器的功能/性能试验是和整车试验结合在一起的。而整车试验需经过多种试验方式,因而整车控制系统的试验也需经过多种试验过程。由于整车性能试验比较耗时耗力,因此有必要在整车道路试验前,尽量进行完备的仿真、测试和试验。因此,整车控制器研发过程中,仿真和测试是很重要的手段。整车控制器研发过程可分为参数计算、系统仿真、半实物在环系统仿真、台架及道路试验这四个阶段。

3.1 参数计算

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[摘 要]电动汽车 驱动电机 驱动器 IGBT QP12W05S-37（A）

中图分类号：N702 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）20-0047-01

引言

我国将成为世界最大的汽车消费国，2014年汽车销量达到2349.19万辆，同比增长6.86%。汽车工业在满足人们每天生活流动性的需求上做出了巨大贡献，促进了人类社会从原生态向高速发展工业社会进程。然而，随着全球大量汽车投入应用，引发了引种的大气污染和全球变暖，据统计空气污染将有64%来自于汽车尾气的排放，人类社会在享受汽车的便利出行的同时也付出了巨大代价。在2020年左右，我国石油消费量将超过4.5亿吨，而我国能源系统效率平均低于国际先进水平10%，但是我国60%石油消费量依赖于进口，要是仍然采用传统的内燃机技术发展汽车工业，将会使我国为此付出巨大代价和对环境保护也会造成巨大的压力。在这种严峻的形势下，发展电动汽车是我国汽车工业的发展必然趋势。

1 电动汽车驱动电机控制系统

电动汽车是通过驱动电机将电能转换成机械能的装置，主要由电力驱动子系统、能源子系统、辅助子系统、电源及控制面板组成，其结构简图如图1所示。控制面板作为信号的输入端。能源子系统为电机正常运行提供能源。辅助子系统主要给电动汽车提供动力转向以及车内温度的控制等作用。电力驱动子系统是整个系统运行的智能核心，它由主控制器、全桥功率驱动电路、驱动电机、机械传动装置和车轮组成，主控制器的作用是接收控制面板的输入信号，以及电机反馈的速度信号和电流信号，发出相应的控制指令来控制全桥功率驱动电路中IGBT的通断，以获得电动汽车良好的动、静态运行特性和能量利用率。能源子系统由电池组、充电器和能量管理系统构成，能源管理系统是实现能源利用监控、能量再生、协调控制等功能的关键部件。辅助控制子系统主要是为电动汽车提供控制电源，具有辅助电源的控制、动力转向、充电控制、空气调节等功能。

2 IGBT驱动技术

IGBT是全桥功率驱动电路中的主要元器件，其驱动过程的稳定性直接关系电动汽车的安全。QP12W05S-37（A）是一种自带隔离电源的混合集成IGBT驱动器，具有体积小、隔离电压高、信号延迟小和驱动功率大等特点。主要由三个功能块组成，第一功能块是隔离DC/DC变换器，输出正负双电源为驱动电路提供电源，其又可分为电源输入，电源隔离和电源输出三部分；第二功能模块是控制信号的隔离驱动放大，输入驱动控制信号经具有高隔离电压的光耦隔离后传输到驱动放大级，其电气隔离电压可达3750VAC，控制信号经放大级后输出驱动IGBT。第三功能块是保护电路，通过检测IGBT欠饱和导通压降实现过流与短路保护，并输出故障信号。同时具有软关断和延时自恢复功能。

QP12W05S-37（A）较一般的IGBT驱动器，信号接收端具有很强的抵抗共模干扰信号的能力；采用包封工艺、SIP封装，具有极小的体积（仅为：52×25×15mm3 Max.）。另外，QP12W05S-37（A）还具有输入信号兼容CMOS&TTL电平；初/次级之间电气隔离达3750VRMS/分钟；开关频率高达20kHz；内建短路保护和故障输出功能、过流故障时输出软关断及软关断时间可调功能、过流故障保护后定时复位功能、短路检测抑制时间（盲区）可调功能等优点。

QP12W05S-37（A）驱动器自带隔离性DC/DC变换器作为驱动电源，采用推挽式变换电路进行电能变换，开关频率约为500kHz，输出双路电源电压作为驱动器输出部分的供电电源。一路输出电压为16V；另一路电压为-8.9V。每路最大输出电流为30mA。由于IGBT开通与关断时的驱动器能提供足够大的驱动电流，在隔离电源输出端需加一个内阻较小的电容来保证驱动输出足够大的电流要求。为了方便连接以及减小EMI，电源初级侧的地与信号输入负端在驱动器内并未短接，在应用时可将其两个端子在驱动器外部进行连接。内置了隔离驱动电源的驱动器应用于桥式逆变电路中时，只需单路电源给多只IGBT驱动器供电即可，并且该驱动电源可以与控制电路电源共用，极大方便驱动电路设计。全桥功率驱动电路IGBT驱动电路如图2所示，该电路参数如下：VD=15V，Vi=5V （方波信号），Rg=5，DZ1=30V，DZ2、DZ3=30V，D1为快恢复二极管。

3 结论

电动汽车中没有内燃机，工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，同时具有结构简单、噪音低、能源利用率高等优点，受到越来越多的人青睐。本文结合QP12W05S-37（A）设计电动汽车驱动电机全桥功率驱动电路中IGBT驱动电路，该电路具有完善的过流与短路保护功能，驱动功率大、集成度高、可靠性高，特别是内置有DC/DC隔离变换器，无需外接隔离电源，极大地简化了驱动电路的设计，在通用变频器、交流伺服驱动系统中得到广泛的应用。

参考文献：

[1] 云洁.我国新能源汽车产业思考概况及问题与思考[J].上海节能.2012（2）：25-28.

[2 姜奋平，张黎. 一种内置隔离电源的混合集成IGBT驱动器[J]. 变频器世界， 2010，（02）.

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[关键词]电动汽车 充电站 充电管控 电能监控

中图分类号：R54041 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）10-0042-01

引言

随着电动汽车的逐渐普及，对电动汽车的研究也会逐渐增多。电动汽车的安全性以及质量监管是一个重要内容，在电动汽车充电过程中，应该要进行积极有效的充电掌控，对电能的质量进行控制，从而使得电动汽车的充电过程更加顺利地完成，为电动汽车的运行提供更多的电能。对电动汽车进行充电管控以及电能质量的监控是维护电动汽车的蓄电池功能的重要途径，可以通过相应的保护措施延长电池的使用寿命。

1.电动汽车的充电管控以及电能质量监控概述

1.1 电动汽车站充电管控

电动汽车充电站是电动汽车充电的主要场所，充电站的功能是否完善，对电动汽车的充电过程有很大的影响，当前电动汽车的普及，使得充电站受到的关注度也越来越高。电动汽车的电池寿命以及电池的使用性能成为电动汽车使用者关注的一个重点问题，未来要增强电动汽车电池的寿命，对充电站进行管控是一个重要的途径。电动汽车加载的动力电池作为一种高阶非线性的受控对象，要实现对电池的精确控制，就需要运用到数学建模以及控制理论等相关知识，对电池的基本情况反映出来。充电管控系统的设计和完善是电动汽车行业发展过程中的一个必然途径，指的是对电动汽车的充电情况进行了解，其中的电气控制功能指的是充电管控系统发出控制指令，对充电电路中的电气设备进行控制，比如切断充电过程、设定充电时间等，实现对充电过程的有效控制。当前有很多组织和公司都推出了充电管控系统，主要包括对电池的过充过放进行监测、对电池的充电过程进行均衡控制等，尤其是一些充电管控系统还集成了充电设备的功能，标志着充电管控系统进入了智能化时代。

1.2 电能质量监控

电能质量研究是确保电动汽车能够正常工作的基础，所有会导致电力设施非正常运转的因素都是电能质量研究的对象。对于电动汽车而言，也应该要加强对电动汽车的电能质量的监控，使得电动汽车的电力设备能够处于正常工作的状态，缓减因各种电能质量问题造成的电动汽车的供用电影响。

2.充电管控与电能质量监测系统的设计

2.1 监测系统设计思想

在电动汽车充电站的充电管控和电能质量监测系统的设计过程中，应该要实现对一些重要参数的监测，比如电动汽车的动力电池充电参数和配电网侧的电网参数，主要有电动汽车的电池电压大小、充电电流大小、电流值等。这个监测系统就是为了实现对电动汽车的充电状态以及充电的电能质量进行自动化监控的目的，本便于电网公司和市政管理机构及时了解电动汽车充电站充电装置的实时充电状态和配电网侧的电能质量信，防止各种充电故障。在整个监测系统的设计过程中，应该要从硬件和软件两个方面着手，为了适应在不同情况下的应用条件和对系统的扩展要求，该监测系统应该要采用移植性和通用性良好的硬件和软件，满足电动汽车的充电要求。

2.2 硬件部分的设计

该监测系统要实现对地电动汽车充电时动力电池储能技术指标与电网电能质量参数的测量，当前有的电能质量监测方案中的硬件设计方案主要是负责对功能接口的管控和通信功能以及负责对所要集数据参数的运算处理功能。但是在何种系统设计中难度较大，是双核系统，成本较高，可以采取优化措施。监测系统的硬件所采用的核心技术是嵌入式系统，因此，硬件设计部分的各个部分分别是嵌入式系统的核心处理单元、交流传感器、直流传感器，数转换器件、通信模块、显示模块、复位调试电路等组成。硬件结构图如下所示。

从上图可以看出，整个硬件系统我们可以分成四个部分。第一部分是实现对各种参数的数据进行采集的核心部分以及其电路，其中架设了中央处理器，主要是对各种采集的数据进行传输、运算处理以及控制的。其电路则包括标准的复位电路和用于调试程序的电路。第二个部分是传感器数据采集部分，这部分主要负责的是对充电站配电网侧的交流电压值、交流电流值、充电接口处的充电电压值和电流值等信息进行采集的，以便能够获得更多详细的数据。第三部分是数据处理部分，指的是对前面两个采集系统采集的各种参数数据进行处理的部分，经过处理之后的信息可以显示在装置的显示屏上，用于各种软件分析。第四个部分是电源电路，比如交直流转换模块、模拟电源输出模块、数字电源输出模块等，都是这部分的主要内容、

2.3 软件系统的设计

软件设计是监测系统的重要部分，软件主要对各种硬件设备采集的数据进行分析的主要场所，软件的设计应该要与硬件设计相吻合，根据硬件设计的基础，可以将本系统的软件设计分为充电管控和充电前端电网电能质量监测两部分，这两个部分是相互独立的。软件的设计可以采用模块化、结构化的设计思想，便于功能的拓展。由于监测系统的硬件装置是电动汽车充电站自动化系统的一部分，如果单独进行系统程序的设计，则可能会导致系统运行的流畅性受到影响，因此在进行设计的时候，并没有单独设计程序。软件的开发主要是通过C语言来完成的，其中包括系统初始化功能、计算功能、DM9000网络模块启动功能等，在设计的时候要设计一个程序对配电网侧的交流电压值和交流电流值进行阈值比较，如果超出了阈值，则应该要通过程序执行指令，控制继电器关断充电线路，对充电设备和电池作出保护动作。另外，在软件设计中，还可以加入一些混合的算法，完成各种显示、计算、分析等功能。

结语

综上所述，电动汽车是未来汽车的一个重要发展方向，在电动汽车的发展过程中，应该要对充电过程进行管理，充电站是进行电动汽车充电的主要场所，在充电的过程中，要加强充电管控和电能质量的监控，可以设计专门的监测系统，对硬件和软件内容进行设计，从而使得电动汽车充电过程得到保护，防止对电动汽车的电池产生损害。

参考文献

[1] 尹国龙.电动汽车充电设备电能质量分析及改善研究[D].华北电力大学（北京），2011

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关键词：汽车制动；电控机械；系统功能

科传统机械制动时为确保车辆不溜车，人们不得不拉起手制动杆，随着机电技术的发展，电子技术不断渗入到了汽车的制动系统，出现了汽车电控机械制动系统（EPB），只需按下EPB按钮就能实现驻车制动。EPB系统是指将行车过程中的临时性紧急制动和停车后的长时性驻车制动功能整合在一起，并且由电子控制方式实现停车制动的技术。它的作用不仅仅是辅助驻车。由于它的智能化制动干预系统，可以实现安全制动以及在坡道起步时提供所需要的制动力。所谓汽车电控机械制动系统就是把原来液压或者压缩空气驱动的部分改为电动机驱动，借以提高响应速度，增加制动效能，同时大大简化了结构，降低了装配和维护的难度。

1 EPB系统结构

EPB系统中主要由电控机械制动控制单元、ABS控制单元、后轮制动执行器、离合器位置传感器、电控机械驻车制动按钮等部件组成。

⑴电源：采用车载电源。

⑵电制动器：采用可连续堵转的力矩电机。

⑶电控机械制动控制单元：作用是执行电控机械驻车制动的所有控制和诊断任务。由接收制动踏板传感器发出的信号，控制制动器制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等。

⑷轮速传感器：使用霍尔传感器在车轮转动过程中产生脉冲，由ECU采集。

2 EPB系统工作原理

当需要驻车制动时，EPB按钮被按下，按钮操作信号反馈给电控单元，电控机械制动控制单元启动电机。电机通过皮带和斜盘式齿轮机构驱动丝杆。通过丝杆的旋转运动，止推螺母沿着丝杆螺纹向前移动。止推螺母与制动器活塞接触并按压制动摩擦片。制动摩擦片压到制动盘上。当发生上述情况后，朝向制动摩擦片的密封圈被挤压变形。此压力使得电机的电流升高。在整个制动过程中，电控机械制动控制单元测量电机的电流。如果电流超过了某一特定值，控制单元切断通往电机的供给电流。当要解除驻车制动时，止推螺母就沿着丝杆自转旋回。制动器活塞释放压力。密封圈的复原而引起制动盘可能的失衡促使制动器活塞回退。制动摩擦片脱离制动盘。后轮制动执行器EPB系统中，电控机械制动控制单元通过一条专用的CAN数据总线与ABS控制单元相联接。数据通过CAN高电平导线和CAN低电平导线行传输。电控机械驻车制动的CAN数据总线是不能单线传输的。如果一条CAN导线发生故障，就无法进行数据传输。

3 EPB系统功能

下面以大众车为例，介绍EPB系统可实现的功能有：驻车制动功能、动态起步辅助、动态紧急制动、自动驻车功能。

⑴驻车制动功能当车辆在小于30%的坡道上驻车时，电控机械驻车制动可确保制动住车辆。电控机械制动控制单元与ABS控制单元通过专用的CAN数据总线来判断当前车速是否低于7km/h。如低于7km/h（即为静止状态），则电控机械制动控制单元启动两个后轮驻车制动电机。

⑵动态起步辅助功能当启动电控机械制动系统时，动态起步辅助可以使车辆即使在坡道上起步时也不会震动或溜车。通过电控机械制动控制单元判断车辆的传动扭矩大于车辆的行驶阻力，后车轮的两个驻车制动电机被启动。这样车辆起步时就不会溜车了。

⑶动态紧急制动功能如果制动踏板功能发生故障或制动踏板被卡住了，可通过动态紧急制动功能强力制动住车辆。

⑷自动驻车功能当车辆静止和车辆起步（前行或倒车）时，自动驻车功能可以用来辅助驾驶员。不论是用什么方式使车辆停止，自动驻车功能可以确保车辆在静止时自动保持驻车状态。

4 结束语

传统的汽车制动系统管路长，阀类多，常产生制动滞后的现象。使制动距离增加，安全性降低，而且成本也高。相比传统制动控制系统，电控机械式制动系统有如下优点：

⑴系统结构简单，省去大量管路系统及部件；

⑵借助电子控制系统和CAN网络，为客户提供了附加的辅助功能和更高的舒适性；

⑶系统制造、装配、测试简单快捷，采用模块化结构，维护简单；

⑷采用电线连接，系统耐久性能良好；

⑸自诊断功能。该系统功能被持续不断地监控综上所述，EPB系统是一个机电系统，可以与其他电子控制系统一起由一个电控单元集中统一控制，实现各种不同要求的控制功能。在汽车安全性或舒适度方面，EPB在泊车、驻车（尤其是坡道起步包括下坡）的时候对驾驶员都有很大的帮助，在提高汽车安全性、可靠性和集成度方面有很大优势。EPB会成为以后的发展趋势。但是车辆装载EPB系统在我国刚刚处于起步阶段，也有其自身需要解决的问题，只有解决了一些制约EPB制动器发展的关键性问题，才能得到越来越广泛的发展和应用。

[参考文献]

[1]，翁建生.车辆电控机械制动系统的研究现状和发展趋势.商用汽车，2012.

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新型动车组每节车厢共有4扇门（除特殊车型外），每扇门由独立的门控器（DCU）控制，4个DCU中设置一个主门控器（MDCU），负责与列车控制与监测系统（TCMS）进行数据交换。新型动车组塞拉门电气控制系统（见图2）由硬线控制、网络控制以及网络监测3部分组成。其中对安全性和可靠性要求较高的功能由硬线控制完成，特殊功能由网络控制完成，整列车塞拉门系统的状态反馈与故障显示由网络监测完成。塞拉门系统各功能与列车接口示意图见图3，每个DCU均根据硬线控制命令执行相关功能，同时也接收做为诊断备份使用的网络控制信号（数据流：TCMS-MDCU-DCU）。另外，MDCU将接收从TCMS发送的指令来完成特殊的功能模式。TCMS将从MDCU接收信息用于塞拉门的状态显示、故障维护等功能。每个DCU处理硬线控制命令和网络控制命令的原则如下：①当硬线信号和网络信号一致时，DCU执行相关功能。②当硬线信号存在，网络信号无时，DCU执行硬线指令相关功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。③当硬线信号无，网络信号存在时，DCU不执行任何功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。④当硬线信号存在，网络信号存在但二者不一致时，DCU执行硬线指令相关功能，DCU产生并在内部储存一个“网络信号与硬线信号不一致”的故障记录。

1整列车塞拉门控制

1.1集控模式1）门侧选择为了防止司机的误操作和增加塞拉门系统的可靠性和安全性，新型车增加了门侧选择开关。当列车即将进站时，由司机根据车站调度命令选择开门侧。2）门缓解、开门、关门塞拉门系统共有4条贯穿全列的控制硬线：左侧门缓解控制线，左侧门开门控制线，右侧门缓解控制线，右门开门控制线。所有的门控器均并联在相应的控制线上。①集控门缓解功能在列车停车时，司机启动门侧选择开关后，按下相应侧的门缓解按钮，相应侧门缓解指令激活，缓解控制线得电，全列相应侧DCU得到门缓解指令。②集控开门功能在列车停车时，司机启动门侧选择开关，相应侧门缓解按钮激活后，按下开门按钮，相应侧门打开指令激活，打开控制线得电，全列相应侧DCU得到门打开指令。③集控关门功能在列车速度V<5km/h，司机启动门侧选择开关同时门处于缓解或者打开状态时，激活关门按钮，全列两侧门缓解控制信号消失，则塞拉门由缓解状态或打开状态变成锁闭状态。

1.2通过速度信号关门如果DCU通过硬线信号得知列车速度大于5km/h，所有的门立即关闭。由于列车是开门行驶，必须要逆着行驶方向进行关门动作，因此DCU会增加关门的力度。通过速度信号关门具有最高优先级，即如果速度信号不符合设计要求规定的值，车门将立即关闭。

1.3门锁闭①当DCU执行门关闭后，会将门关闭的状态反馈给MDCU，MDCU将4个门的锁闭状态通过RS485总线反馈给TCMS。②每节车均有一个硬线环路监测门的锁闭状态。当4个门均锁闭后，该硬线环路建立，TCMS收到DI输入信号。门的锁闭状态由硬线环路反馈信号和网络反馈信号共同决定：a.当硬线环路反馈信号与网络反馈信号一致时，门锁闭状态正常；b.当硬线环路反馈信号与网络反馈信号不一致时，TCMS发出诊断报警信息。

1.4状态反馈MDCU将4个门的状态信息、故障诊断信息汇总后通过RS485总线发送给TCMS，TCMS将信息实时显示在司机室显示器上（见图4），并在维护界面显示相关故障信息，同时生成故障记录。在司机室显示器上，车体两侧的外面各有一条长的黄色直线，表示门处于未缓解状态，图4中的车体上方没有这条直线，表示现在该侧的塞拉门为缓解状态，可以打开塞拉门。

2防挤压功能

所有的电动或电控气动塞拉门均需有防挤压功能，以防止门在动作过程中将乘客挤伤。在塞拉门关闭过程中，在车门达到关闭锁紧位置之前，以下情况都可以激活防挤压功能：①通过防夹手感应胶条的防夹保护塞拉门门扇的前缘安装有2个互相独立的防夹手感应胶条。感应胶条内有一个密闭的空气腔。关门时,在限位开关(门关闭98%)未被激活前,如果遇到障碍,就会在空气腔内产生一个压力波动信号,这个信号通过门板内的空气压力感应开关转换成电信号输入DCU，激活相应的防夹保护功能。一旦塞拉门到达关闭和锁闭位置后，即限位开关(门关闭98%)未被激活，防夹手感应胶条可以自动失效。②电机电流监控DCU中存有一个标准电流限界曲线。这个限界曲线不是恒定不变的，而是依据门的位置以及电机在以前关闭过程中的工作电流（变化的限界曲线）生成的。这个工作电流由DCU测量,当车门运动时所测量的电机电流超过标准的限界值，门控单元就视为探测到一个障碍物，防挤压功能激活。③位移/时间监控塞拉门的位移传感器将门位移划分成许多小段，当在一段确定的时间段内没有走完确定的路程，则启动相应的障碍物探测功能。DCU会测量每段关闭位移的关闭运行时间同时计算下一个关闭位移的关闭运行时间。

3换端模式

当列车进入换端模式后，在司机离开主控司机室前，塞拉门控制系统通过网络控制信号和硬线控制信号的自动转换，使两端司机室内的相关控制按钮无效，塞拉门保持换端前的状态。

4拓展功能

4.1远程关门模式随着铁路速度等级和服务需求的不断增长，根据用户的需求，所有乘客登车后，乘务员可以在任何一个塞拉门通过四角钥匙开关发出实现此功能的“远程关门”指令。该功能可以使乘务员不通过司机而关闭全列车的塞拉门。在执行本功能前，乘务员所在位置的塞拉门必须是打开的。执行本功能后塞拉门将执行下列动作：①如果塞拉门此时处于关闭且缓解状态,则缓解状态取消；②如果塞拉门此时处于打开状态，则塞拉门关闭。以上动作不包括乘务员所在位置的门。1）模式激活与结束乘务员顺时针旋转四角钥匙开关，此动作至少持续1s,该模式激活，乘务员所在门的DCU将远程关闭车门指令发送给本车MDCU（若所在门为MDCU则直接发送），由MDCU通过RS485总线发送给TCMS，TCMS接到该指令后，通过RS485总线将指令“远程关门”再发送给各车MDCU，由MDCU通知每个DCU执行远程关闭车门指令。当其他车所有车门均关闭后，TCMS向发出“远程关门模式”指令的MDCU发出“其他所有塞拉门已关闭”信号。该MDCU接到此信号后同时评估本车4个车门的状态。如果本车除发出“远程关门模式”指令的门外，其余3个门均处于锁闭状态，那么MDCU负责激活（或负责通知相应门的DCU激活）发出“远程关门模式”指令的门的蜂鸣器。当乘务员接收到蜂鸣器的通知后，关闭自己所在位置的车门，远程关门模式关闭，所有车门被关闭。2）模式取消在乘务员所在位置的车门没有完全关闭之前,按下本地开门按钮，即取消该功能，乘务员所在那一侧的门重新被缓解。3）通知司机出发在所有塞拉门被安全地关闭后，乘务员向司机发出发车命令。乘务员逆时针旋转四角钥匙开关，连续做两次，此时DCU通过RS485总线向TCMS发出信号“激活蜂鸣器”，TCMS激活司机室内的蜂鸣器。司机在听到蜂鸣器鸣响后且司机室显示器上显示所有门已锁闭后开车。

4.2退出司机室模式根据用户的需求，当列车临时停车时，为了使司机能够在运行线路上离开列车，司机可以激活此模式，打开司机室后部的左门和右门，而不需要缓解全列其他塞拉门。1）退出司机室司机将退出司机室模式按钮按下，模式被激活并发送给TCMS。司机将四角钥匙开关顺时针从“0”打到“1”位；按下本地开门按钮打开塞拉门。离开列车后，使用司机专用钥匙将塞拉门锁闭。2）进入司机室使用司机专用钥匙将塞拉门打开，操作本地关门按钮关闭塞拉门，司机将退出司机室模式按钮恢复，模式结束。

4.3整备模式根据用户的需求，列车进入整备模式后，列车内部人员（如清洁人员）可以下车，但是未经允许的人员不能登车（两侧塞拉门都锁闭）。司机在显示器上触发该模式，TCMS向各车MDCU发出指令。仅当两侧的车门都锁闭时，塞拉门系统才接受TCMS发送的整备模式指令，整备模式才能被激活。在进入整备模式后，塞拉门就再不会从外面打开，但可通过按下本地开门按钮从车内打开，同时头车的门可通过司机专用钥匙打开。在整备模式下，塞拉门通过以下2种方式关闭：①在车内：按下本地关门按钮；②在车外：按下本地开门按钮，在该模式下，车外的开门按钮被定义成“关门”，与普通模式相反。

结语

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[关键词]纯电动汽车；动力系统；整车控制策略

中图分类号：F241 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0261-01

前言：随着石油资源的不断减少和环境的不断恶化，人们也越来越有环保意识。而作为现代生活出行的必需品和造成环境污染、严重损耗资源的汽车更是陷入进退维谷的困境，为了更好的保护环境和节约资源，汽车的使用量必须要进行严格的控制，但即使是在国家对汽车限购、车牌号限行等多种政策的调整下，汽车实际使用的数量仍是一个庞大的数字，因为汽车确实已经成为现代生活的基本物品了。所以我国逐渐将对汽车限用的重心转移为汽车的创新，而长期的努力也有了一定的回报，现在越来越多的汽车转变为依靠电力支持动力系统，但由于纯电动汽车技术的不成熟，所以纯电动汽车在实际应用时仍存在不少问题。本研究将就这些实际问题进行详细地分析，为我国纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略的更上一层楼打下坚实的基础。

1.纯电动汽车整车性能需求及影响因素分析

1.1 纯电动汽车结构及运动力学特性

对于不熟悉汽车结构的人常常不能理解纯电动汽车无非就是将汽车动力由汽油转变成了电力，但其内部结构、配置和性能上却有了巨大转变。这主要是由于两种动力能源发挥功能的作用方式不同，因此导致纯电动汽车的结构和动力系统与传统汽车截然不同。传统的汽车利用石油资源产生动能时需要相关设备对石油热加工和利用，如传统汽车多有离合器等相关原件，而在纯电动汽车的动力系统并不需要离合器等原件，取而代之的由单电机、双电机等组成的驱动系统，此外还增添了动力电池等组成的能源系统。而这种差异也在一定程度上给一些对此不了解的纯电动汽车的用户在实际应用时带来了一定的困扰[1]。

1.2 纯电动汽车性能需求分析及主要评价指标

由于纯电动汽车与传统汽车的动力能源不同的本质上的差别，这也就导致纯电动汽车的性能与传统汽车存在一定的差距，因此不能再以传统汽车的相关性能指标为准则，必须结合这种新型的以电机组为动力系统重新确定相关性能指标，如空气阻力系数调整为0.34，传动系效率重新规定为0.9。因此相关车主在选择纯电动汽车时，尤其适用于运输货物的卡车车主，必须要对纯电动汽车的相关指标详细分析，避免因此而造成日后实际使用时的困扰。

1.3 纯电动汽车整车性能影响因素分析

纯电动汽车由于相比传统汽车动力系统有了较大的变化，所以在实际使用时纯电动汽车的整车性能也会被一些完全不同的因素影响。如纯电动汽车在实际使用时要根据需求不同合理选择适合的驱电动机和电机，任何一辆纯电动汽车在出厂时，其自身的驱电动机的转速都是已经被明确确定的，而驱电动机的转速又跟汽车自身的动力性有很大关系，同时驱电动机的转速越大相应价格也有较明显的上升，所以相关车主购买时应根据汽车的实际作用，如要购买专门用于货物运输的卡车应尽量选择驱电动机转速较大的汽车。同时电机的功率对纯电动汽车的整体性能也有很大影响，电机的功率一般涉及额定功率和最大功率，这两个数值分别影响了纯电动汽车在实际使用时最高车速、加速性、最大爬坡度等不同性能，所以对纯电动汽车的选择和实际使用时要严格考虑到电机功率限制的问题，从而最大程度的发挥纯电动汽车的整体性能[2]。

2.纯电动汽车动力系统参数匹配设计及优化

2.1 动力系统参数匹配目标及方案

传统汽车的系统参数主要是通过变速器和主减速器比较设计计算的，而纯电动汽车由于采用了电力动力系统，不再适用于传统汽车的系统参数确定方法，而且纯电动汽车由于电机、电池等各方面技术的限制不比传统汽车可以迅速获得动力能源补给，因此要充分考虑到纯电动汽车各方面的不同重新科学的确定相关动力系统的参数。纯电动汽车由于动力能源的补给和其他相关技术的局限，所以目前其相关动力系统的参数大多数只能实现一方面的目标，一是尽量控制电机的工作方式，有效降低电池的阻力，最大程度的提升纯电动汽车的行驶里程，另一方面则是通过各方面优化纯电动汽车的各部分零件，尽量弥补动力能源迅速补给的弊端。

2.2 基于“整备质量最小”方案的动力系统参数匹配

由于目前技术发展的局限，所以纯电动汽车相应动力系统参数的确定大多都只能尽量实现纯电动汽车一方面情况的优化。而整备质量最小的方案就是基于整备质量对汽车整体性能的重要性上制定的相关纯电动汽车优化方案，这个方案主要是通过精准确定纯电动汽车一次充电的有效行驶里程，并在此行驶距离的基础上有效调整其他零件和其动力系统参数，从而充分实现“整备质量最小”方案的各动力系统参数的确定。

2.3 基于“全局优化”方案的动力系统参数匹配优化

纯电动汽车动力参数的另一种匹配优化方案则是基于纯电动汽车整体的基础上，即“全局优化”方案。这个方案顾名思义即为在满足汽车一定的行驶距离的基础上通过相关系统优化软件最大程度优化纯动汽车的动力系统，在一定程度上有效解决纯电动汽车动力资源不能迅速补给的问题，在另一方面充分满足一些纯电动汽车用户的需求。

3.纯电动汽车整车控制策略研究与开发

3.1 整车控制目标及软件架构设计

纯电动汽车整车控制的目标一般为充分满足相应车主的经济性和动力性的双方面需求。而两种模式的控制目标则给整车的软件架构提出了更高的要求，汽车的中枢控制者即为该汽车的实时司机，纯电动汽车内部的相关软件通过实时监控汽车各部分零件的状态并及时通知驾驶者，而驾驶员在软件的提醒下有效调整，从而有效实现对汽车的动力性和经济性的双重目标。同时，纯电动汽车在早期设计时，也要精确检测相关动力和其他系统的性能，有效保证动力性模式下纯电动汽车的最大行驶速度、最高爬坡度等动力性能，充分满足纯电动汽车的动力性目标。而在早期设计考虑纯电动汽车的经济性时，要注意驱电动机的转速和电机的额定功率和最大功率的选择，在满足汽车一定的行驶里程的要求最大程度实现纯电动汽车的经济性要求。通过科学高效的早期设计和检查工作以及一定的软件辅助最大程度保证整车的控制目标。

结语：从本文的研究分析中我们可以清楚的看到我国纯电动汽车动力系统参数匹配及整车控制策略中还存在不少缺漏，如对纯电动汽车的结构分析的还不够科学，导致目前的纯电动汽车的性能相较那些依靠石油支持动力系统的汽车还有很大差距，而且由于我国的纯电动汽车的发展时间不长，我国相关的纯电动汽车研究开发的力度也有限，相关的动力系统参数也不够完整。虽然我国的纯电动汽车的发展道路还存着如此多的阻碍，在给我国相关研发设计的工作者提出更高的要求的同时，也给这些工作人员提供了更充足的动力。因此不论是实际参与研发设计的相关工作人员或者甚至是我们每一个人，我们都要为纯电动汽车发展的更成熟、我们祖国更美好的明天倾尽最大的努力。

参考文献