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,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)未來的發(fā)展趨勢。本論文基于電動汽車動力系統(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)項目提出將整車控制器與電機(jī)控制器集成化設(shè)計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分析;進(jìn)行相關(guān)控制功能邏輯研究與開發(fā),對所開發(fā)功能邏輯進(jìn)行實時驗證測試。論文主要研究內(nèi)容如下:1)電動汽車動力系統(tǒng)布置分析及其驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的外特性、效率特性、過載特性、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)項目中提出將整車控制器與電機(jī)控制器集成化設(shè)計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,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... 

【文章來源】：重慶理工大學(xué)重慶市

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

電動汽車“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)展趨勢隨著電動汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于電動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)動電機(jī)控制系統(tǒng)、動力電池管理系統(tǒng)、車輛控制器、車身控制器、車輛充電器等。同時，隨著電子控制單元數(shù)量的增加，成本也會增加，對于整車電控系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，主要趨于以下幾點：a)對數(shù)據(jù)中心處理器的要求越來越高；b)對控制器下的軟件架構(gòu)發(fā)展趨于規(guī)范化；c)對控制器的硬件組裝趨于集成一體化的設(shè)計[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，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)未來的發(fā)展趨勢。目前集成式整車控制器主要的特點有：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)中間儲能器件集成[9]。針對現(xiàn)目前電動汽車電子控制系統(tǒng)集成技術(shù)，國外的控制器集成一體化設(shè)計及其控制技術(shù)，發(fā)展較為成熟。美國ACPropulsion公司研究開發(fā)設(shè)計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)計后控制系統(tǒng)功能更強(qiáng)，更全面[8]。圖1-2美國ACPropulsion公司一體化集成式整車控制器整車信號電機(jī)信號電池信號PCU控制電機(jī)發(fā)電機(jī)各種信息接口輸入信號輸出信號整車控制電機(jī)控制電池控制安全性檢測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，結(jié)構(gòu)如圖1-3所示，實現(xiàn)成本、體積的降低，效果顯著[8,10]。國內(nèi)電動汽車系統(tǒng)集成技術(shù)起步較晚，但近年來得到了國家的大力支持，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項目），吉利將基于EDS進(jìn)行400V自主電驅(qū)總成平臺的開發(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）實現(xiàn)硬件共板共芯高度集成，驅(qū)動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，功能安全等級達(dá)到ASILC；航天新長征電動汽車技術(shù)有限公司（隸屬中國航天科技集團(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航天新長征電動汽車“五合一”控制器示意圖1-5上海大郡“五合一”控制器方案


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