純電動(dòng)汽車整車控制器設(shè)計(jì)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)含任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯+中期報(bào)告+答辯PPT】

純電動(dòng)汽車整車控制器設(shè)計(jì)【獨(dú)家畢業(yè)課程設(shè)計(jì)含任務(wù)書+開題報(bào)告+外文翻譯+中期報(bào)告+答辯PPT】,電動(dòng)汽車,整車,控制器,設(shè)計(jì),獨(dú)家,畢業(yè),課程設(shè)計(jì),任務(wù)書,開題,報(bào)告,講演,呈文,外文,翻譯,中期,答辯,ppt 開 題 報(bào) 告 文 獻(xiàn) 綜 述 題研究背景 眾所周知，能源問題已不再是某個(gè)國(guó)家的問題，它已成為一個(gè)世界性的問題。對(duì)于汽車行業(yè)來(lái)說(shuō)，世紀(jì)年代的石油危機(jī)使人們認(rèn)識(shí)到自然資源的有限性與合理利用自然資源、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的迫切性。而伴隨能源問題的出現(xiàn)，環(huán)境問題也日趨嚴(yán)重。由于傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力主要來(lái)自石燃料，并且排放的尾氣中含有大量的有害氣體，因此汽車及發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展正承受著來(lái)自上述兩方面的巨大挑戰(zhàn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)年我國(guó)汽車保有量為萬(wàn)輛，低于日本的萬(wàn)輛汽車 保有量，相當(dāng)于美國(guó)億輛汽車保 有量的四分之一。由此可見我國(guó)汽車發(fā)展的空間非常大。汽車保有量的不斷攀升，雖然給人類帶來(lái)經(jīng)濟(jì)的繁榮，但同時(shí)也給城市帶來(lái)了大氣污染和汽車能源的壓力。面對(duì)如此嚴(yán)峻的形式，電動(dòng)汽車的研究與開發(fā)引起了世界各國(guó)的關(guān)注。電動(dòng)汽車與傳統(tǒng)汽車相比，具有以下優(yōu)點(diǎn) ： [1] 最大的優(yōu)點(diǎn)是能量利用率高，噪聲低，對(duì)環(huán)境污少。電動(dòng)汽車的能源是由蓄電池提供的，而蓄電池的電能是由電網(wǎng)提供的。電能可由太陽(yáng)能、風(fēng)能、核能、水能、潮汐能等新型能源提供，所以電動(dòng)汽車不依賴于石油能源，減少了石油的消耗。 量轉(zhuǎn)換率高，同時(shí)具有更快更精確的轉(zhuǎn)矩控制能力。電動(dòng)汽車能量利用效率大大超過(guò)傳統(tǒng)汽車。電動(dòng)汽車在運(yùn)動(dòng)中停車時(shí)不消耗能量，在制動(dòng)時(shí)可回收制動(dòng)能量，給蓄電池充電再次利用，從而提高了電動(dòng)車輛的能量利用率。 械傳動(dòng)部件少，減少機(jī)械誰(shuí)損失，并且駕駛員在操作時(shí)更加方便。由于少了很多機(jī)械傳動(dòng)設(shè)備，使其維修很方便，節(jié)省了開支。 電動(dòng)汽車除了在能源、環(huán)保和節(jié)能方面顯示出優(yōu)越性和具有強(qiáng)大的競(jìng)爭(zhēng)力外，在車輛性能方面也顯示出了巨大的優(yōu)勢(shì)。電動(dòng)汽車的轉(zhuǎn)矩響應(yīng)迅速、加速快，比燃油汽車高出個(gè)數(shù) 量級(jí)，電機(jī)可分散配置，通過(guò)線控技術(shù)直接控制車輪轉(zhuǎn)速，易實(shí)現(xiàn)四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)和四輪轉(zhuǎn)向 [2]。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)和線控技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能交通系統(tǒng)（的實(shí)現(xiàn)也會(huì)變得非常簡(jiǎn)單。 電動(dòng)汽車是 20 世紀(jì)最偉大的 20 項(xiàng)工程技術(shù)成就中前兩項(xiàng)技術(shù)的融合，即 “ 電氣化 ” 和 “ 汽車 ” 的融合產(chǎn)物 [3]。 1831 年世界上就有了第一輛電動(dòng)汽車，其構(gòu)想與研制均早于傳統(tǒng)燃油車，但由于性能不如燃油車，使其研究與開發(fā)工作一度停滯； 20 世紀(jì) 70 年代的能源危機(jī)和石油短缺，又使電動(dòng)汽車獲得了生機(jī)，到 了 20 世紀(jì) 80 年代，隨著人們對(duì)于空氣污染和溫室效 應(yīng)的關(guān)注，對(duì)電動(dòng)汽車的研究熱情進(jìn)入了空前高漲期；從 20 世紀(jì)90 年代初起，世界各大汽車集團(tuán)公司如 ，都在電動(dòng)汽車上投入了較大的資金，并研制出多 種電動(dòng)汽車及電動(dòng)汽車概念車，如 4][5]。國(guó)內(nèi)隨著國(guó)家十五計(jì)劃 “ 863” 電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)的正式啟動(dòng)，全國(guó)各地對(duì)電動(dòng)汽車研制和開發(fā)更加重視。 一般而言，電動(dòng)汽車可分為 3 類 ，分別是純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車和燃料電池汽車。目前，這三種電動(dòng)汽車都處于不同的發(fā)展階段，面臨著不同的困難和挑戰(zhàn)。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是傳統(tǒng)汽車和純電動(dòng)汽車之間的一個(gè)過(guò)渡，未來(lái)的汽車發(fā)展趨勢(shì)必將是純電動(dòng)汽車。純電動(dòng)汽車又稱為蓄電池電動(dòng)汽車，它具有高效、節(jié)能、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，在節(jié)能和環(huán)保方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，因此它是解決傳統(tǒng)汽車所帶來(lái)的環(huán)境污染、能源短缺等方面問題的有效辦法。 純電動(dòng)汽車起源于美國(guó)，發(fā)展于日本，并隨著純電動(dòng)汽車研究熱潮的不斷高漲，迅速在世界范圍內(nèi)普及。德國(guó)和法國(guó) 的純電動(dòng)汽車技術(shù)水平也得到迅速發(fā)展 [6]。就目前而言，日本對(duì)純電動(dòng)汽車的研究和開發(fā)處于國(guó)際領(lǐng)先水平。國(guó)內(nèi)純電動(dòng)汽車的發(fā)展與世界其他國(guó)家一樣，電動(dòng)汽車研發(fā)工作在我國(guó)也正在如火如茶的進(jìn)行著。從十五、十一五，到現(xiàn)在的十二五，國(guó)家從維護(hù)我國(guó)能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)我國(guó)汽車工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，設(shè)立電動(dòng)汽車重大科技專項(xiàng)，通過(guò)組織企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)，集中國(guó)家、地方、企業(yè)、高校、科研院所等方面的力量進(jìn)行聯(lián)合攻關(guān)。國(guó)內(nèi)主要汽車制造商對(duì)純電動(dòng)汽車的開發(fā)和研制也投入了相當(dāng)?shù)娜肆臀锪?，?取得了一定的成果 [7]。北京奧運(yùn)會(huì)期間，奇瑞、長(zhǎng)安、東風(fēng)、一汽、京華及福田等汽車生產(chǎn)企業(yè)聯(lián)合清華大學(xué)、北京理工大學(xué)等單位，向社會(huì)提供了自主研發(fā)的 55 輛純電動(dòng)鋰電池汽車、 25 輛混合動(dòng)力客車、 75 輛混合動(dòng)力轎車、 20 輛燃料電池轎車，以及 400 輛純電動(dòng)場(chǎng)地車等各種新能源汽車為奧運(yùn)會(huì)服務(wù)。奧運(yùn)會(huì)后，科技部連續(xù) 3 年在國(guó)內(nèi) 10 個(gè)以上有條件的大中城市開展千輛級(jí)混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車和燃料電池汽車、以及提供基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模示范， 2010 年底節(jié)能與新能源汽車達(dá)到 1 萬(wàn)輛 [8][9]。 2011 年上海車展，國(guó)內(nèi)很多汽車企業(yè)展示了 自主研發(fā)的純電動(dòng)汽車。長(zhǎng)安奔奔 電動(dòng)車采用鋰電池，最高車速 120km/h， 充電 6 小時(shí)，續(xù)航里程達(dá) 150 公里；比亞迪 用磯酸鐵電池，最高車速 140km/h，標(biāo)準(zhǔn)充電 6 小時(shí)，續(xù)航里程 300 公里；江淮同悅純電動(dòng)車采用磯酸鐵鋰電池，標(biāo)準(zhǔn)充電 8 小時(shí)， 60km/h 等工況下續(xù)駛里程 150奇瑞瑞麟用高性能鋰電池，最高車速 120km/h，標(biāo)準(zhǔn)充電時(shí)間 6時(shí)，續(xù)駛里程可達(dá)120 多公里。長(zhǎng)城騰翼 電動(dòng)車搭載高效率鋰離子電池，續(xù)駛里程 150力帆620電動(dòng)車最高車速 120km/h，單次充電續(xù)駛里程 160以說(shuō)，國(guó)內(nèi)各研究單位及汽車企業(yè)對(duì)電動(dòng)汽車的研究開發(fā)，已處于百家爭(zhēng)鳴的態(tài)勢(shì)。 電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù) 純電動(dòng)汽車作為機(jī)械、電子、能源、計(jì)算機(jī)、汽車，信息技術(shù)等多種高新技術(shù)的集成，是典型的高新技術(shù)產(chǎn)品，其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化和輕量化。純電動(dòng)汽車關(guān)鍵技術(shù)的研究是發(fā)展純電動(dòng)汽車的重點(diǎn)。純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)主要有： 動(dòng)力電池為純電動(dòng)汽車提供能量，是純電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉，也是制約純電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。純電動(dòng)汽車使用動(dòng)力電池的主要性能指標(biāo)有比 能量 (E)、比功率（ P)、能量密度 (循環(huán)壽命 (L)和成本 (C)等。純電動(dòng)汽車能與傳統(tǒng)汽車相競(jìng)爭(zhēng)，必須要研究幵發(fā)出比功率大、比能量高、使用壽命長(zhǎng)的高效動(dòng)力電池。到目前為止，純電動(dòng)汽車上使用的動(dòng)力點(diǎn)出電池經(jīng)過(guò)了 3 代的發(fā)展，并取得了突破性的進(jìn)展。第 1 代是鉛酸電池，目前主要是閥控鉛酸電池 (由于其比能量較高、價(jià)格低和能高倍率放電，因此是目前惟一能大批量生產(chǎn)的純電動(dòng)汽車用電池。第 2 代是堿性電池，主要有鎳氫 (鎳鎘 (鈉硫 ()、鋰離子 (鋅空氣（ 多種動(dòng)力電池，其比功率和比能量都比鉛酸電池高，因此此類動(dòng)力電池在純電動(dòng)汽車上使用，可以大大提高純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能和續(xù)駛里程，但是此類電池價(jià)格卻比鉛酸電池要高出許多，并且鋰離子電池等對(duì)環(huán)境的安全條件要求比較高。第 3代是以燃料電池為代表的動(dòng)力電池，例如氫燃料電池等。燃料電池可以直接將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔埽芰哭D(zhuǎn)變效率高，比能量和比功率都比前兩代電池高，并且可以反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行控制，能量轉(zhuǎn)化過(guò)程可以連續(xù)進(jìn)行，因此是理想的汽車用動(dòng)力電池，但目前還處于研制階段，一些關(guān)鍵技術(shù)還有待突破 [10]。 制技術(shù) 對(duì)純電動(dòng)汽車而言，電動(dòng)機(jī)與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的動(dòng)力輸出部件，它直接決定了純電動(dòng)汽車的動(dòng)力性。要使電動(dòng)汽車有良好的使用性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)具有調(diào)速范圍寬、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速高、質(zhì)量小、體積小、效率高且有動(dòng)態(tài)制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特性 [11][12]。目前，純電動(dòng)汽車上應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)主要有 4 類，分別是直流電動(dòng)機(jī)（ 永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（ 感應(yīng)電動(dòng)機(jī) (幵關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（ 前，由感應(yīng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)汽車大都采用矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制。由于直接轉(zhuǎn)矩控制方法直接、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制性能優(yōu)良 ，并且動(dòng)態(tài)響應(yīng)迅速，因此非常適合純電動(dòng)汽車的控制。美國(guó)以及歐洲研制的純電動(dòng)汽車多采用此類電動(dòng)機(jī)。永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)可以分為由方波驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（ 由正弦波驅(qū)動(dòng)的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)（ 它們都具有較高的功率密度，其控制方式與感應(yīng)電動(dòng)機(jī)基本相同，因此在純電動(dòng)汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 電機(jī)具有較高的能量密度和效率，其體積小、慣性低、響應(yīng)快，非常適應(yīng)于電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有極好的應(yīng)用前景。目前，由日本研制的電動(dòng)汽車主要采用這種電動(dòng)機(jī)。另外開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（ 有簡(jiǎn)單可靠、可在較 寬轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)高效運(yùn)行、控制靈活、可四象限運(yùn)行、響應(yīng)速度快和成本較低等優(yōu)點(diǎn)。實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn) 聲大、需要位置檢測(cè)器等缺點(diǎn)，應(yīng)用受到了限制。隨著電動(dòng)機(jī)及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)趨于智能化和數(shù)字化。模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、專家控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將各自或結(jié)合應(yīng)用于電動(dòng)汽車的電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)。 純電動(dòng)汽車要獲得良好的動(dòng)力特性，必須裝備比能量高、使用壽命長(zhǎng)、比功率大的動(dòng)力電池作為動(dòng)力源。然而，性能再好的動(dòng)力電池，其儲(chǔ)存的能量也是有限的。因此，要對(duì) 動(dòng)力電池的有限的能量進(jìn)行合理的分配，提高整車的能量利用率和續(xù)駛里程。這就必須對(duì)動(dòng)力電池進(jìn)行系統(tǒng)管理。能量管理系統(tǒng)是純電動(dòng)汽車的智能核心。一輛設(shè)計(jì)優(yōu)良的純電動(dòng)汽車，除了有良好的機(jī)械性能、電驅(qū)動(dòng)性能、選擇適當(dāng)?shù)膭?dòng)力電池外，還應(yīng)該有一套協(xié)調(diào)純電動(dòng)汽車各個(gè)功能部件工作的能量管理系統(tǒng)，它的作用是檢測(cè)單個(gè)電池或電池組的工作狀態(tài)，并根據(jù)各種傳感信息，包括制動(dòng)力、加減速命令、行駛路況、動(dòng)力電池工況、環(huán)境溫度等，以及空調(diào)等用電設(shè)備工作狀況，合理地調(diào)配和使用有限的車載能量；它還能夠根據(jù)電池組的使用情況和充放電歷史選擇最佳充電方 式，以盡可能延長(zhǎng) 電池的壽命 [13]。 汽車電子化是現(xiàn)代汽車發(fā)展的重要標(biāo)志。作為汽車電子的重要組成部分，汽車網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也成為國(guó)內(nèi)外汽車電子廠商的關(guān)注熱點(diǎn)。通訊網(wǎng)絡(luò)促使汽車進(jìn)入絡(luò)化、數(shù)字化的時(shí)代，生產(chǎn)商不斷把這些技術(shù)融入到諸如電子剎車和駕駛系統(tǒng)及新興的混合驅(qū)動(dòng)等領(lǐng)域的創(chuàng)新。現(xiàn)在我們可以看見，很多汽車的控制系統(tǒng)、駕駛系統(tǒng)、信息系統(tǒng)、傳感執(zhí)行系統(tǒng)、娛樂系統(tǒng)、 通過(guò)如 線聯(lián)系在一起，使汽車成為一個(gè)智能平臺(tái) [14]。純電動(dòng)汽車整車結(jié)構(gòu)基本上式電氣連接，各個(gè)控制單元通過(guò)車載網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù) 據(jù)交換和控制。隨著車載網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，純電動(dòng)汽車被認(rèn)為是未來(lái)實(shí)現(xiàn)智能交通最有潛力的方式。 純電動(dòng)汽車的整車控制器（ 純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)的核心部件，它對(duì)汽車的正常行駛，安全性，再生能量回饋，網(wǎng)絡(luò)管理，故障診斷與處理，車輛的狀態(tài)的監(jiān)視等功能起著關(guān)鍵的作用 [15]。整車控制器的 整車控制器的核心部件，也是衡量整車控制系統(tǒng)性能及功能等級(jí)的主要部件。整車空控制器 過(guò)相應(yīng)的控制軟件程序來(lái)對(duì)采集到的信息進(jìn)行判斷、分析和計(jì)算，并最終生成控制指令，發(fā)送 給純電動(dòng)汽車的其他控制單元，控制整車的各個(gè)部件進(jìn)行協(xié)調(diào)工作，使車輛可以安全平穩(wěn)行駛。因此，整車控制器的性能好壞直接影響到整個(gè)純電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的控制效果。無(wú)論純電動(dòng)汽車的其他總成性能如何完好，如果整車控制器出現(xiàn)了問題，車輛就將無(wú)法正常行駛，無(wú)法實(shí)現(xiàn)能量回饋，甚至出現(xiàn)安全事故。因而開發(fā)出功能完備的整車控制器是純電動(dòng)汽車車控制系統(tǒng)產(chǎn)品化過(guò)程中必不可少的工作任務(wù)。 電動(dòng)汽車分類 1 純電動(dòng)汽車（ 由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車。 電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)電能 來(lái)源于車載可充電蓄池或其他能量?jī)?chǔ)存裝置。大部分車輛直接采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)， 有一部分車輛把電動(dòng)機(jī)裝在發(fā)動(dòng)機(jī)艙內(nèi)， 也有一部分直接以車輪作為四臺(tái)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子， 其難點(diǎn)在于電力儲(chǔ)存技術(shù)。 本身不排放污染大氣的有害氣體，即使按所耗電量換算為發(fā)電廠的排放 ，除硫和微粒外其他污染物顯著的減少，而且電力可以重很多一次能源獲取如煤、水力、風(fēng)力、光、熱等解除了人們對(duì)石油的逐漸減少的擔(dān)心。電動(dòng)汽車可以充分利用晚間用電低谷時(shí)富余的電力充電使發(fā)電設(shè)備能充分的利用，大大的提高了經(jīng)濟(jì)效益。而且純電動(dòng)汽車有利于減少二 氧化碳的排量和節(jié)約能源，正是這個(gè)優(yōu)點(diǎn)電動(dòng)汽車的研究和應(yīng)用成為了汽車工業(yè)的一個(gè)熱點(diǎn)。 2 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車 （ 分為串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車和并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車和混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車 ： 車輛的驅(qū)動(dòng)力只來(lái)源于電動(dòng)機(jī)的混合動(dòng)力 （ 電 動(dòng)） 汽車 。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)電機(jī)控制器送給電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。 車輛的驅(qū)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)或單獨(dú)供給的混合動(dòng)力（電動(dòng)）汽車。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以單獨(dú)使用發(fā)動(dòng)機(jī)或發(fā)電機(jī)作為動(dòng)力源，也可以同時(shí)使用電動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)作為動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)汽車行駛。 :同時(shí)具有 串聯(lián)式，并聯(lián)式驅(qū)動(dòng)方式的混合動(dòng)力（電動(dòng)）汽車。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時(shí)兼顧了并聯(lián)和串聯(lián)式的特點(diǎn)。 3 燃料電池汽車： 燃料電池是燃料電池電動(dòng)汽車的動(dòng)力源，對(duì)燃料電池的基本要求是：①高的比能量和比功率；②安全性好且成本低；③對(duì)環(huán)境無(wú)危害，可回收性好。利用重整技術(shù)，采用改質(zhì)型燃料電池以提高燃料的儲(chǔ)存、保管、充加、隨帶的方便性和安全性。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是燃料電池電動(dòng)汽車的心臟，當(dāng)前驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（ 永磁無(wú)刷電動(dòng)機(jī)（ 電機(jī)轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)性能好，能夠迅速和平滑地 控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，功率密度高，自身質(zhì)量和體積小，電控系統(tǒng)是燃料電池電動(dòng)汽車的大腦，它負(fù)責(zé)對(duì)燃料電池系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、再生制動(dòng)系統(tǒng)和其他輔助系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理。電控技術(shù)主要包括各總成部件子系統(tǒng)和整車系統(tǒng)的控制策略和控制方法。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 英國(guó)人羅伯特·戴維森在 1873 年制造了第一款可供實(shí)用的純電動(dòng)汽車。而最早的以汽油為燃料、內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車由卡爾·奔馳在 1885 年制成并獲得了專利權(quán)，純電動(dòng)汽車的產(chǎn)生比以燃油為動(dòng)力的汽車早了十多年。在十九世紀(jì)下半頁(yè)，電動(dòng)汽車曾經(jīng)有過(guò)輝煌，在人類交通史上留下過(guò)光彩的記憶。然而進(jìn)入二十世紀(jì)以后，內(nèi)燃機(jī)技術(shù)經(jīng)歷了不斷的發(fā)展與進(jìn)步，此外福特公司發(fā)明了以流水線方式大批量生產(chǎn)制造汽車，這使 得燃油汽車得以普及，造就了其無(wú)可撼動(dòng)的地位，曾經(jīng)在市場(chǎng)中與之競(jìng)爭(zhēng)的蒸汽機(jī)汽車被歲月無(wú)情的淘汰，而電動(dòng)汽車在很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不斷萎縮，幾乎要退出市場(chǎng) 。 幾次石油危機(jī)過(guò)后國(guó)際油價(jià)暴漲，世界主要能源進(jìn)口國(guó)都在積極開發(fā)節(jié)能技術(shù)和尋找替代能源，同時(shí)人們的環(huán)保意 識(shí)不斷加強(qiáng)、對(duì)環(huán)境污染問題日益關(guān)注，這引發(fā)了國(guó)際能源市場(chǎng)長(zhǎng)遠(yuǎn)性的結(jié)構(gòu)變化，電動(dòng)汽車再一次進(jìn)入了人們的視線。二十世紀(jì)末，美國(guó)和日本的汽車生產(chǎn)廠商推出了一系列電動(dòng)汽車，比如通用公司的 動(dòng)轎車和豐田公司的 V。 進(jìn)入二十一世紀(jì)，美國(guó)政府斥資 24 億美元用于支持新型電動(dòng)汽車與電池的研發(fā)和生產(chǎn)，這極大地影響了美國(guó)電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。似乎在一夜之間，美國(guó)的特斯拉電動(dòng)汽車成為外界關(guān)注的焦點(diǎn)。在 2008 年，特斯拉汽車公司推出了電動(dòng)跑車 使用鋰電池技術(shù)，充滿電后能夠行 駛 320 公里以上，百公里加速只需 4s，最高速度達(dá)到 200km/h，其優(yōu)異的性能與超前的理念使消費(fèi)者眼前一亮。在 2012 年，特斯拉汽車公司發(fā)售了 車型，它具有最大 480 公里的巡航里程，從該車型上我們能夠看到最前沿的技術(shù)在電動(dòng)汽車上的實(shí)際應(yīng)用。 中國(guó)的電動(dòng)汽車技術(shù)起步較晚，經(jīng)歷了從無(wú)到有、由弱到強(qiáng)、持續(xù)進(jìn)步的發(fā)展歷程，目前頒布了 56 項(xiàng)電動(dòng)汽車的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，已經(jīng)建立起了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的電動(dòng)汽車技術(shù)體系及其產(chǎn)業(yè)鏈。在 2001 年我國(guó)啟動(dòng)了“ 863”計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng) ，將電動(dòng)汽車的研發(fā)細(xì)化為“三縱三橫”，“三縱”指的是將電動(dòng)汽車的研究方向分為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車三個(gè)大類，“三橫”指的是將對(duì)電動(dòng)汽車核心技術(shù)的研究分為動(dòng)力總成控制系統(tǒng)、電機(jī)及其控制系統(tǒng)和電池及其管理系統(tǒng)三個(gè)部分。經(jīng)過(guò)“十五”、“十一五”的技術(shù)積累以及奧運(yùn)、世博和“十城千輛”范平臺(tái)的不斷拉動(dòng)，中國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，但是目前取得的成果與產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求還有一定差距。 題研究的意義 純 電動(dòng)汽車被認(rèn)為是本世紀(jì)解決汽車面臨的石油能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的有效方案之一 。 各國(guó)相繼研發(fā)的 電動(dòng)汽車隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)保意識(shí)和節(jié)能意識(shí)的增強(qiáng)，必將取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)汽車，或?qū)⒊蔀槲磥?lái)社會(huì)主要的交通工具， 21 世紀(jì)汽車領(lǐng)域重要的發(fā)展趨勢(shì)。而純電動(dòng)汽車則是公認(rèn)的電動(dòng)汽車的最佳選擇方案，因?yàn)樗淖钪饕獌?yōu)點(diǎn)是零排放和高能量轉(zhuǎn)換率。整車控制器作為純電動(dòng)汽車的大腦，整車控制系統(tǒng)的主要部件，是研發(fā)純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。的主要工具。其中純電動(dòng)汽車是國(guó)際公認(rèn)的新能源汽車 的最佳解決方案，它最直接的優(yōu)點(diǎn)就是零排放和較高的能量轉(zhuǎn)換效率。整車控制器是純電動(dòng)汽車的核心部件，是研發(fā)純電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。其基本思想是：根據(jù)駕駛員的意圖（加速踏板、制動(dòng)踏板、檔位）和車輛的狀態(tài)（ 速），依據(jù)適當(dāng)?shù)目刂埔?guī)律，借助相應(yīng)的開關(guān)器件和電子裝置對(duì)車輛的各個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，它在純電動(dòng)汽車正常運(yùn)行過(guò)隨著能源危機(jī)、環(huán)境保護(hù)等問題的產(chǎn)生，新能源汽車將取代傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，成為交通運(yùn)輸程中，起著至關(guān)重要的作用。許多研究機(jī)構(gòu)和汽車企業(yè)投入了大量的人力和物力用于研發(fā)和完善純電動(dòng)汽車整車控制器。 參考文獻(xiàn) [1]賀彥峰電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)碩士學(xué)位論文 北京工業(yè)大學(xué) [2]by on ” [J]2002（ 7） ;1[3]陳清泉詹宜君 紀(jì)的綠色交通工具 —— 電動(dòng)汽車北京 [4] of of ]2002， 90（ 2） ;1[5] V ]1998， 35（ 11） ;18[6]胡名一 國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車發(fā)展?fàn)顩r 2003 年 5 期 [7]孫逢春 J]科 技潮 [8]張立國(guó) 國(guó)內(nèi)電動(dòng)汽車發(fā)展綜述明 2006 年 2 期 [9]魯盼 碩士學(xué)位論文 ]長(zhǎng)安大學(xué) [10]曹秉剛 白志峰 電動(dòng)汽車技術(shù)進(jìn)展和發(fā)展趨勢(shì) [J]西安交通大學(xué)學(xué) 報(bào) 8（ 1） [11] C. of ]1999（ 5） ;255[12] A. 000 ]2001， 16（ 3） ;15[13]張巍 碩士學(xué)位論文 ]北京交通大學(xué) [14]郭晞文 準(zhǔn)的汽車電子通訊與應(yīng)用 .[碩士學(xué)位論文 ]浙江大學(xué) 5. [15]張勁博 碩士學(xué)位論文 ]吉林大學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 究的內(nèi)容 在全球環(huán)境污染與能源短缺的情況下，作為新能源汽車的代表，純電動(dòng)汽車憑借節(jié)約能源、低碳環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，成為解決傳統(tǒng)汽車所帶來(lái)的環(huán)境污染和資源短缺等問題的有效途徑，將成為未來(lái)主要的綠色交通工具與。 （ 1） 研究電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)類型，以及每個(gè)類型的特點(diǎn)，以及每個(gè)類型的現(xiàn)狀確定種中類性適合與現(xiàn)在的發(fā)展情況。 （ 2） 分析純電動(dòng)汽車整車控制器的設(shè)計(jì)要求。 （ 3） 根據(jù)純電動(dòng)汽車的結(jié)構(gòu)組成和需求分析，完成了整車控制系 統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和方案設(shè)計(jì)。 體方案設(shè)計(jì) 電動(dòng)汽車可分為三類即純電動(dòng)汽車（ 混合動(dòng)力電動(dòng)汽車（ 燃料電池電動(dòng)汽車（ 這三類電動(dòng)汽車基本上可有六部分組成：底盤、車身、蓄電池組、電動(dòng)機(jī)、控制器、輔助設(shè)施蓄電池?；居蛇@六部分組成。 整車控制器的設(shè)計(jì)要求： 直接向整車控制器發(fā)送信號(hào)的傳感器包括：加速踏板傳感器、制動(dòng)踏板傳感器和檔位開關(guān)，其中加速踏板傳感器和制動(dòng)踏板傳感器輸出模擬信號(hào)，檔位開關(guān)輸出信號(hào)是開關(guān)量信號(hào)。整車控制器通過(guò)向電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)發(fā)送指令間接控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和電池 充放電，通過(guò)控制主繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)車載模塊的上下電。 根據(jù)整車控制網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成以及對(duì)整車控制器輸入輸出信號(hào)的分析，整車控制器應(yīng)滿足如下技術(shù)要求： （ 1） 設(shè)計(jì)硬件電路時(shí)，應(yīng)該充分考慮汽車惡劣的行駛環(huán)境，注重電磁兼容性，提高抗干擾能力。整車控制器在軟硬件上都應(yīng)該具備一定的自保護(hù)能力，以防止極端情況的發(fā)生； （ 2） （ 2）整車控制器需要有足夠多的 I/O 口，能夠快速準(zhǔn)確采集各種輸入信息，至少具備兩路 A/D 轉(zhuǎn)換通道用于采集加速踏板信號(hào)和制動(dòng)踏板信號(hào)，應(yīng)該具有多個(gè)開關(guān)量輸入通道，用于采集汽車檔位信號(hào)，同時(shí)應(yīng)該具有多個(gè)用于驅(qū)動(dòng) 車載繼電器的功率驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出通道； （ 3） （ 3）整車控制器應(yīng)該具備多種通訊接口， 訊接口用于與電機(jī)控制器、電池管理系統(tǒng)和車載儀表通訊， 訊接口用于與上位機(jī)通訊，同時(shí)預(yù)留了一個(gè) 22 通訊接口，這可以將不支持 訊的設(shè)備兼容，例如某些型號(hào)的車載觸摸屏； （ 4）不同的路況條件下，汽車會(huì)遇到不同的沖擊和震動(dòng)，整車控制器應(yīng)該具備良好抗沖擊性，才能保證汽車的可靠性和安全性。 整車控制器 路設(shè)計(jì)架構(gòu) 整車 控制系的類型： 純電動(dòng)汽車整車控制系統(tǒng)主要分為集中式控制和分布式控制兩種方案。 集中式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制器獨(dú)自完成對(duì)輸入信號(hào)的采集，并根據(jù)控制策略對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，然后直接對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出控制指令，驅(qū)動(dòng)純電動(dòng)汽車的正常行駛。集中式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是處理集中、響應(yīng)快和成本低，缺點(diǎn)是電路復(fù)雜， 并且不易散熱。 分布式控制系統(tǒng)的基本思想是整車控制器采集一些駕駛員信號(hào)，同時(shí)通過(guò) 線與電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)通信，電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)分別將各自采集的整車信號(hào)通過(guò) 線傳遞給整車控制器 。整車控制器根據(jù)整車信息，并結(jié)合控制策略對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，電機(jī)控制器和電池管理系統(tǒng)收到控制指令后，根據(jù)電機(jī)和電池當(dāng)前的狀態(tài)信息，控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)和電池放電。分布式控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是模塊化和復(fù)雜度低，缺點(diǎn)是成本相對(duì)較高。 整車控制器的軟件構(gòu)架 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日