电动汽车电驱动系统控制技术

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电动汽车驱动系统的性能优化与控制研究

电动汽车驱动系统的性能优化与控制研究

电动汽车驱动系统的性能优化与控制研究随着环境保护意识的增强和能源危机的逼迫,电动汽车成为了当今社会发展的热点话题。

然而,与传统燃油汽车相比,电动汽车面临着诸多技术挑战,其中之一就是驱动系统的性能优化与控制。

本文将就电动汽车驱动系统的性能优化与控制展开研究。

首先,我们需要了解电动汽车的驱动系统。

电动汽车驱动系统主要包括电池组、电机和电控系统。

电池组作为电动汽车的能量源,决定了电动汽车的行驶里程和续航能力;电机则负责将电能转化为机械能,驱动汽车进行行驶;而电控系统则是整个驱动系统的大脑,通过对电机的控制来实现对汽车的平稳驱动和能量的高效利用。

那么,如何优化电动汽车的驱动系统性能呢?首先,我们可以从电池组入手。

电池组的性能直接影响着电动汽车的续航里程。

因此,我们需要对电池组进行深入研究,提高电池的能量密度和充电速度,以降低电动汽车的充电时间和提升续航能力。

同时,还需要研究电池的寿命和安全性能,以确保电动汽车的使用寿命和安全性。

其次,电机的性能优化也是电动汽车驱动系统的关键。

电机作为电动汽车的“心脏”,决定了汽车的动力性能和驱动效率。

因此,我们需要通过提高电机的功率密度和效率来实现电动汽车的高速、高效和长续航。

此外,还需要对电机的传热和散热进行优化,以确保电机的稳定工作和长寿命。

最后,电控系统的优化和控制也是电动汽车驱动系统的重要组成部分。

电控系统通过对电机的控制来实现电动汽车的平稳驱动和能量的高效利用。

因此,我们需要研究先进的电控算法,实现对电机的精准控制和优化。

例如,可以利用PID控制算法来实现对电机转速的闭环控制,以提高电动汽车的驱动平稳性和能量利用率。

同时,还可以结合模型预测控制技术,实现对电控系统的动态优化。

总结起来,电动汽车驱动系统的性能优化与控制是电动汽车发展的关键技术之一。

通过对电池组、电机和电控系统的深入研究和优化,可以实现电动汽车的高性能驱动和高能量利用。

然而,电动汽车的驱动系统仍然面临着许多挑战,例如电池技术的突破、电机功率密度的提高和电控算法的优化等。

电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍

电动汽车电驱系统分类、技术趋势和主流电驱系统介绍

4、电驱动系统的结构形式
(6)外转子电动轮驱动系统
a.采用低速外转子电动机,可完全去掉变速装置。 b.电动机外转子直接安装在车轮轮缘上,电动机转速和车轮转速相等,车轮转速和车速控制完全取决于电动 机的转速控制。 c.低速外转子电动机结构简单,无需齿轮变速传动机构,但其体积大、质量大、成本高。
5、驱动电动机的选择及功率匹配
(1)同步电动机:转子转速与定子旋转磁场的转速 相等。又分为绕线式和永磁式。 (2)异步电动机:转子转速不等于定子旋转磁场的 转速。 优点:结构简单,价格便宜,运行可靠,维护方便, 效率较高。 缺点:功率因数低。 电动汽车用交流异步电动机具有以下特点: ( 1 )高速低转矩时运转效率高。( 2 )低速时有高 转矩,并有宽泛的速度范围。(3)易实现转速超过 10000r/min的高速旋转。(4)小型轻量化。(5) 高可靠性。( 6 )制造成本低。( 7 )控制装置的简 单化。
7、交流电动机分为:
异步电动机的特点:成本低,可靠性高,广泛应用于大型高速电动汽车中。三相鼠笼式异步电动机功率容量覆盖 面很大,冷却自由度高,环境适应性好,可再生制动,效率高,重量轻。 电动机在10000r/m以上高速运转时,采用一级齿轮减速。 汽车驱动电动机需用新方法设计。 冷却方式:风冷,水冷 异步电动机是多变量系统,电压、电流、频率、磁通、转速相互影响。 异步电动机的调速控制:矢量控制,直接转矩控制,转速控制,变频恒压控制,自适应控制,效率优化控制等。 永磁电动机的分类 根据输入电动机接线端的电流种类可分为: (1)永磁直流电动机 (2)永磁交流电动机(永磁无刷电动机,没有电刷、滑环或换向器) 根据输入电动机接线端的交流波形永磁无刷电动机可分为: (1)永磁同步电动机 (2)永磁无刷直流电动机

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析

新能源汽车电动机驱动及控制技术分析新能源汽车的快速发展成为汽车行业的重要趋势,其中电动汽车作为最具发展潜力的领域之一备受关注。

作为电动汽车的核心部件,电动机及其驱动及控制技术的研究与应用至关重要。

本文将从技术角度对新能源汽车电动机驱动及控制技术进行分析,以便普通用户更好地了解其原理和特点。

1.电动机驱动技术电动机驱动是新能源汽车中的核心技术之一。

一方面,驱动技术的成熟度直接影响着电动汽车的性能和可靠性;另一方面,驱动技术的创新也带来了更高效、更环保的驱动方案。

目前,主要的电动机驱动技术有直流电机驱动、异步电机驱动和同步电机驱动。

1.1直流电机驱动技术直流电机驱动技术是电动汽车最早采用的驱动方案之一。

它具有结构简单、控制方便、启动转矩大的优点,适用于小型和中型电动车辆。

然而,直流电机驱动技术由于其故障率较高、效率较低以及难以满足高速运行的需求而逐渐被其他驱动技术所取代。

1.2异步电机驱动技术异步电机驱动技术是近年来较为流行的一种驱动方案。

它具有结构简单、成本低、维护方便等优势。

与直流电机相比,异步电机在能效和性能方面有了显著的提升。

然而,异步电机驱动技术仍然存在能效不高、启动转矩小等问题,特别是在高速运行和精密控制方面还有待进一步改进。

1.3同步电机驱动技术同步电机驱动技术是目前电动汽车中发展最迅猛的一种驱动方案。

同步电机具有高效、高扭矩、高精度控制的特点,适用于中型和大型电动车辆。

随着磁体材料和控制技术的不断进步,同步电机驱动技术在新能源汽车领域有着广阔的应用前景。

2.电动机控制技术电动机控制技术是电动汽车中另一个关键技术,它直接影响着电动机的性能和驱动效果。

目前,主要的电动机控制技术有开环控制和闭环控制。

2.1开环控制技术开环控制技术是一种基本的电动机控制技术,它通过设定电动机的输入电流或电压来控制转速和输出扭矩。

开环控制技术具有实现简单、调试容易等优点,适用于一些对控制精度要求不高的场景,如低速运行和恒速运行。

新能源汽车的动力系统及控制可修改全文

新能源汽车的动力系统及控制可修改全文

开关磁阻电机及其控制系统
开关磁阻电动机驱动系统是高性能机电一体化系统, 主要由开关磁阻电动机、功率变换器、传感器和控 制器四部分组成。
开关磁组电机结构 1-外壳;2-定子;3-转子
关磁阻电机的控制
开关磁阻电机具有明显的非线性 特性,系统难于建模,一般的线 性控制方式不适于采用开关磁阻 电机的驱动系统。主要控制方式 有模糊逻辑控制和神经网络控制 等。
OPTION
04 金融企业的运营优化:包括市场和渠道分析优化、产品和服务优化、舆情分析。
OPTION
2.3 大数据的应用
制造行业
大数据在制造行业的应用包括诊断与预测产品故障、分析工艺流程、改进生产工艺、 优化生产过程能耗和工业供应链分析与优化等,从而帮助企业提升工业制造的水平。
2.3 大数据的应用
驱动电机
电磁型电 机
非电磁型 电机
直流电机
交直流两 用电机
交流电机
步进电机
超声波电 机
雅典执行 器
磁致伸缩 执行器
静电执行 器
电磁铁型 直流电机
永磁直流 电机
交流整流 式电机
感应电机
同步电机
可变磁阻 型永磁型混合型带电刷直 流电机
无刷直流 电机
三相感应 电机
两项感应 电机
单项感应 电机
绕组磁场 型电机
目录 /Contents
1
人工智能
2
大数据
3
云计算
4
拓展知识——人工智能、大数据和云计算三者间的关系
5
课后练习
2.1 大数据的特点
规模大
1
2
价值大
速度快
4
3 多样性
2.2 大数据的技术组成

新能源汽车电机及控制技术答案

新能源汽车电机及控制技术答案

新能源汽车电机及控制技术答案1. 简介新能源汽车(NEV)是指采用新型能源作为驱动能源的汽车,其中电动汽车(Electric Vehicle, EV)是其中的一种主要类型。

而新能源汽车电机及控制技术是指用于驱动电动汽车的电动机及相关控制系统的技术。

2. 电机技术2.1 电动机类型电动汽车主要使用的电机类型包括直流电动机(DC Motor)、异步电动机(Asynchronous Motor)和永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor, PMSM)等。

•直流电动机:直流电动机是最早应用于电动汽车的电机类型之一,特点是结构简单、转速范围广、控制方便,但效率较低。

•异步电动机:异步电动机通过电动机与电动机控制器之间的交流电流实现转动。

它具有体积小、重量轻、安全可靠等特点,适用于中小型电动汽车。

•永磁同步电动机:永磁同步电动机通过电磁场产生转矩,并且由于没有电枢电阻,具有较高的效率。

它适用于纯电动汽车。

2.2 电机控制技术电动汽车的电机控制技术是保证电机正常运行和提高汽车性能的关键。

主要包括电机转速控制、转矩控制和电机启动控制等。

•电机转速控制:电机转速控制是通过改变电动机输入电压或电流来调节电机的转速。

常用的转速控制方法有电极励磁、层次电极励磁和PWM控制等。

•转矩控制:转矩控制是调节电机输出转矩的控制方法。

通过控制电机输入电流和/或转子磁通来实现。

转矩控制主要用于电机加速、制动和保护等方面。

•电机启动控制:电机启动是指将电机从静止状态转变为运动状态的过程。

常用的启动控制方法有直接启动、星三角启动和变压器启动等。

3. 电机控制系统电机控制系统是指将电机与车辆的其他部件进行协调和控制的系统。

典型的电机控制系统包括电力电子转换器、电机控制器和车辆控制系统等。

3.1 电力电子转换器电力电子转换器是将电动汽车电池的直流电转换为电机需要的交流电的装置。

常用的电力电子转换器包括整流器、逆变器和换流器等。

纯电动汽车电驱动控制系统设计

纯电动汽车电驱动控制系统设计

纯电动汽车电驱动控制系统设计摘要:简要介绍纯电动汽车的电驱动控制系统设计要求,明确纯电动汽车电驱动系统的控制模式及档位切换控制策略。

关键词:纯电动汽车;电驱动控制;Desion of Electric Drive Control System for Electric VehicleRUAN Peng1,LI ChuangJu2(AnHui JiangHuai Automobile CO.,LTD.Passenger Car Company, Anhui Hefei230009)Abstract:This paper briefly introduces the design requirements of electric drive control system for electric vehicle, and clarifies the control mode and gear switching control strategy of electric drive system for electric vehicle.Key words:electric vehicle;electric drive control system;0引言随着纯电动汽车销量不断增长,纯电动汽车电驱动控制系统相关控制策略的设计也越来越重要。

本文简要介绍了纯电动汽车的电驱动控制系统设计要求,并明确了纯电动汽车电驱动系统的各种控制模式以及档位切换相关的控制策略。

1电驱动控制系统一般要求1.1当车辆高压上电完成,接收到启动信号,满足整车上电READY使能条件,进入READY状态;1.2READY状态,无加速踏板和制动踏板请求,满足使能条件,进入蠕行模式;1.3READY状态,有加速踏板请求无制动踏板请求,满足使能条件,进入驱动模式,根据加速踏板输入信号计算驾驶员期望扭矩;1.4READY状态,有制动踏板踏板请求,无加速踏板请求,满足使能条件,进入制动模式;1.5READY状态,同时有加速踏板请求和制动踏板请求时,制动踏板请求优先;1.6READY状态,ESC模块有扭矩请求时,整车控制器应响应ESC请求,ESC请求优先级高于加速踏板;1.7READY状态,eBoost模块有扭矩请求时,整车控制器响应eBoost模块扭矩请求,eBoost模块扭矩优先级高于驾驶员期望扭矩请求,低于ESC请求;1.8 若车辆配置eBoost模块,检测到eBoost模块通讯丢失时,接收到制动踏板的输入,整车控制器提供辅助制动力;1.9VCU的输出目标扭矩应考虑动力电池的充放电功率和电流;1.10VCU的输出目标扭矩应考虑驱动电机的最大驱动允许扭矩和最大发电允许扭矩;1.11VCU的输出目标扭矩应考虑电机的最高转速,当达到电机最高转速时电机输出扭矩为0 Nm;1.12为了避免VCU输出的扭矩出现较大波动,引发车速不稳,需对输出扭矩进行变化速率控制。

电动汽车用驱动电机控制系统及实现分析

电动汽车用驱动电机控制系统及实现分析

电动汽车用驱动电机控制系统及实现分析摘要:为解决汽车尾气对环境造成的污染,各种新能源汽车开始问世,而电动汽车就是其中的一种。

而作为电动汽车核心技术,其驱动电机控制系统电动汽车发展的关键要素之一。

本文将对电动汽车用驱动电机控制系统的设计方式进行详细介绍,并会对该系统算法实现进行分析,旨在提高驱动电机控制系统应用水平,为电动汽车在市场中的立足与发展提供保障。

关键词:控制系统;驱动电机;电动汽车;软件设计所谓电动汽车就是以电源为动力进行驱动行使的新能源汽车。

这种汽车不仅节能,而且对于环境的污染较小,有着较大的发展空间。

该汽车主要分为燃料电池汽车、纯电动力汽车以及混合动力汽车三种,而控制系统、动力电池以及电机则是该类型车辆的关键技术。

为实现驱动电机控制系统在电动汽车中的合理运用,业内各界人士都加大了对该系统的研究力度。

一、电动汽车用驱动电机控制系统设计方案(一)软件设计在对该控制系统软件进行设计时,为保证软件可移植性以及可读性水平,一般设计人员可以运用C语言来对软件部分进行设计。

系统软件主要负责对控制信号进行输出、系统初始化以及对中断函数进行处理等。

其中初始化包括继电器初始状态设计与初始占空比设计等内容;而系统中所运用的中断主要有HSO中断、串口接受数据终端以及档位变化终端和CAN总线中断四部分内容[1]。

在对档位变化中断进行处理过程中,设计人员要通过对非可屏蔽中断NMI来实施相应处理,以便可以对档位信号第一时间做出反应,可以有效控制因档位改变而出现的相关风险。

设计人员要将定时器T1视作是PWM波基础标准,并将周期设定在2千赫兹,同时要在运用定时器在对中断信号进行收集,一般信号收集周期会控制在250赫兹左右。

而电枢部分自己励磁要通过“PI”控制算法进行模糊计算,进而获得精准结果。

此控制器最大的优势就是可以在较大范围内,对系统控制量进行科学调整,从而实现对系统响应速度的有效提升,有效避免稳态误差的出现,确保控制系统的动态性能以及静差数值。

【新能源汽车技术】第五章 电动汽车驱动电机及控制系统

【新能源汽车技术】第五章   电动汽车驱动电机及控制系统

4. 不同类型的电机
2.交流三相感应电动机
U1 V2
W2
W1
V1
U2
笼型三相异步电动机的结构 3. 永磁无刷直流电动机 永磁无刷直流电动机是一种高性能的电动机。具有直流电动机特性的
无刷直流电动机,反电动势波形和供电电流波形都是矩形波,所以又 称为矩形波同步电动机。 它采用永磁体转子,没有励磁损耗:发热的电枢绕组又装在外面的定 子上,散热容易,因此,永磁无刷直流电动机没有换向火花,没有无 线电干扰,寿命长,运行可靠,维修简便。 它的转速不受机械换向的限制,如果采用空气轴承或磁悬浮轴承,可 以在每分钟高达几十万转运行。永磁无刷直流电动机机系统相比具有 更高的能量密度和更高的效率,在电动汽车中有着很好的应用前景。
比拟的优良控制特性。
由于存在电刷和机械换向器,不但限制了电机过载能力与速度的进一步 提高,而且如果长时间运行,势必要经常维护和更换电刷和换向器。
由于损耗存在于转子上,使得散热困难, 限制了电机转矩质量比的进一步提高。 鉴于直流电动机存在以上缺陷, 在新研制的电动汽车上已基本不采用 直流电动机。
4. 不同类型的电机
的结构比其它任何一种电动机都要简单,在电动机的转子上没有滑环 、绕组和永磁体等,只是在定子上有简单的集中绕组,绕组的端部较 短,没有相间跨接线,维护修理容易。 开关磁阻电动机具有高度的非线性特性,因此,它的驱动系统较为复 杂。它的控制系统包括功率变换器。但近年来的研究表明,采用合理 的设计、制造和控制技术,开关磁阻电动机的噪声完全可以得到良好 的抑制。
8.电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定。
9.电机能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐温 和耐潮性,并在运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作。

新能源汽车驱动电机与控制技术课程标准

新能源汽车驱动电机与控制技术课程标准

新能源汽车驱动电机与控制技术课程标准一、课程概述1.1 课程背景和目的1.2 课程内容和安排1.3 授课方式和教学方法二、基础知识2.1 电力与电动机原理2.2 电气控制基础2.3 智能控制技术三、驱动系统3.1 直流驱动系统3.2 交流驱动系统3.3 永磁同步电机驱动系统四、控制系统4.1 电机控制器4.2 控制算法与逆变器控制策略4.3 传感器技术及故障检测五、应用与实践5.1 新能源汽车驱动电机控制系统规划与设计5.2 驱动电机系统分析与调试5.3 应用案例分析及评估注:以上提纲仅为参考,具体内容可以根据课程安排自行调整。

能源和环境问题已成为当前全球面临的共同挑战。

随着全球工业化和城镇化进程的加快,对能源的需求以及对环境的破坏已经达到了前所未有的规模。

为了解决这一问题,各国政府纷纷制定出一些关于新能源的发展规划,推广新能源汽车以实现能源的节约和环境的保护已成为其中的一项主要举措。

在新能源汽车中,驱动电机是其关键技术之一,它是能源转化为动力的最重要组成部分。

而驱动电机与控制技术的研究和开发成为新能源汽车行业快速发展的关键环节。

新能源汽车驱动电机与控制技术课程的设立,目的是将相关领域的知识与实践教授给学生,培养具备相关技术背景和理论知识的人才。

旨在使学生掌握新能源汽车驱动电机系统设计、控制策略、系统调试等技术,培养实践能力和创新精神,为新能源汽车的发展做出贡献。

新能源汽车驱动电机与控制技术的课程内容主要包括基础知识、驱动系统、控制系统等方面,涉及多个学科领域,如电力电气、数学计算、机械设计以及智能控制等。

在此基础上,针对新能源汽车的特点和行业趋势,课程还包括了应用案例、实践环节、以及商业模拟等内容,以培养学生对这个领域多方面、全面的了解,来保证学生能够在未来的实践中运用所学技术进行实战。

本课程的授课方式和教学方法以实践为主,适应性强,包括教学讲授、实验操作、案例分析、课外练习、设计开发等多种形式。

新能源汽车中的电控系统设计

新能源汽车中的电控系统设计

新能源汽车中的电控系统设计随着环保意识持续提高,新能源汽车逐渐成为消费者关注的焦点。

新能源汽车的核心技术是电力驱动,而电控系统则是电力驱动的关键部件。

本篇文章将从电控系统设计的角度,探讨新能源汽车电动驱动技术的发展和未来前景。

一、电控系统的发展历程电控系统是指将电机输出的电能转化为动力输出的系统。

它是新能源汽车的“大脑”,负责控制电机的启动、加速、制动、充放电等各个环节,是电动汽车的关键技术之一。

电控系统的发展经历了以下几个阶段:1.0时期:简单电控早期的电控系统采用模拟电路和机械控制方式,简单粗暴,但是效率低下,控制精度差,难以满足市场需求。

2.0时期:数字电控数字电控系统将模拟电路替换成数字电路,实现了大量数据的传输、处理和控制。

数字技术的运用使得电控系统的反应速度、控制精度、稳定性等方面都得到了显著的提升。

3.0时期:网络化电控网络化电控系统在数字电控系统的基础上实现了与外界的信息交互和数据共享。

它采用了CAN总线等高速、可靠的通信协议,通过多个节点的协同运作,实现了对车辆各个部件的智能化控制。

4.0时期:智能电控智能电控系统以人工智能、云计算等新兴技术为基础,将电控系统升级到人机交互的智能化阶段。

智能电控系统能够从车辆自身情况、驾驶员习惯、道路环境等方面进行全面分析,然后自主调整驱动方式,实现更加精准的控制和管理。

二、电控系统设计的技术要点电控系统设计是新能源汽车研发的重要环节,需要考虑许多技术要点。

下面列举一些关键性设计要点:1、电机匹配和波形控制:电机驱动技术是电控系统的核心,必须能够将电能转化为动力输出。

在电机选择时需要考虑转矩和转速的匹配,选定合适的电机波形控制方式,以实现驾驶过程中的快速响应、高效能和稳定性。

2、能量回收系统:能量回收系统可以实现车辆减速和制动时的能量回收,使得电子缸充电,从而延长电池续航里程。

电控系统需要根据车辆行驶状态的变化来控制能量回收,以实现最大化能量利用。

电动汽车电机控制和驱动技术全套课件全文编辑修改

电动汽车电机控制和驱动技术全套课件全文编辑修改

二、电动汽车电机要求
1)恒功率负载特性。 即转速n变化时,负载功率P2基本为一恒定值。 2)通风机负载特性。是指水泵、油泵、通风机和螺旋桨等一 类机械的负载特性。 3)反抗性恒转矩负载特性。 此类负载也称为摩擦转矩负载,其特点是负载转矩作用的方 向总是与运动方向相反,即总是阻碍运动的制动动性转矩。 当转速方向改变时,负载转矩大小不变,但作用方向也随之 改变。 4)位能性恒转矩负载特性。该类负载的特点是负 载转矩TL与转速n的方向无关,并保持大小恒定不变。
二、电动汽车电机结构
1)永磁式直流电机 由定子磁极、转子、电刷、外壳等组成。 定子磁极采用永磁体(永久磁钢),有铁氧体、铝镍钴、钕铁硼等材料。按其结构 形式可分为圆筒型和瓦块型等几种。 转子一般采用硅钢片叠压而成,漆包线绕在转子铁心的两槽之间(三槽即有三个绕 组),其各接头分别焊在换向器的金属片上。 电刷是连接电源与转子绕组的导电部件,具备导电与耐磨两种性能。永磁电机的电 刷使用弹性金属片或金属石墨电刷、电化石墨电刷。 2)无刷直流电机 由永磁体转子、多极绕组定子、位置传感器等组成。 3)交流电机 三相异步电动机的结构分定子和转子两部分,定、转子之间有空气隙。
“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的,其 中包含一些未知因素和随机因素。 6)变结构控制是一种控制系统的设计方法,适用线线性及非线性系统。 7)模糊控制
利用模糊数学的基本思想和理论的控制方法。 8)神经网络控制
神经网络控制是(人工)神经网络理论与控制理论相结合的产物,是 发展中的学科。 9)闭环控制 这是一种自动控制系统,其中包括功率放大和反馈,使输出变量的值响应 输入变量的值。 10)鲁棒控制 所谓“鲁棒性”,是指控制系统在一定(结构,大小)的参数摄动下,维 持某些性能的特性。

新能源汽车驱动电机与控制技术课程标准

新能源汽车驱动电机与控制技术课程标准

《新能源汽车驱动电机与控制技术》课程标准一、课程信息:二、课程性质和功能定位1、课程的性质本课程是高职高专院校新能源汽车技术专业的一门专业核心课。

通过本课程要使学生掌握驱动电机及电机控制器的基本工作原理、常见故障诊断方法等方面知识,使学生了解驱动电机系统的种类及特点,最终获得检修电动汽车驱动电机及控制系统检修的能力。

2、课程的功能定位本课程以为新能源汽车产业培养生产、服务第一线的应用型技能人才为立足点,面向新能源汽车技术相关企业培养全面发展的高素质、高技能人才。

通过该课程的学习,让学生掌握驱动电机的结构与工作原理、驱动电机控制器的工作原理等,熟悉国家现行的有关管理法规和政策,有一定的理论深度,培养学生综合素质能力,成为具有实用性、竞争性、开拓性的应用型人才,为今后从事新能源汽车实践、新能源汽车技术服务等方面的工作打下坚实的基础。

三、课程目标与内容1、课程总目标本课程要求学生掌握驱动电机及电机控制器的基本工作原理、常见故障诊断方法等方面知识,使学生了解驱动电机系统的种类及特点,最终获得检修电动汽车驱动电机及控制系统检修的能力。

2、课程具体目标(一) 知识教学目标1.了解电机及电机控制器的结构组成;2.了解电机及电机控制器的基本工作原理;3.掌握电机及控制器常见故障;4.掌握电机及控制器故障检测方法;5.掌握基本工具设备和仪器设备的规范使用;6.掌握旋转变压器的基本作用及检测;7.掌握高压元器件的绝缘测试;8.了解电机相关性能测试。

(二)能力培养目标1.能正确使用测量工具对车辆进行检查;2.能运用摇表对电动汽车高压部分进行绝缘检查;3.能对驱动电机系统的故障进行分析;4.能就车更换驱动电机;5.能正确使用CAN卡对知豆H1车型读取报文;6.能看懂报文格式;7.能对照报文找出故障范围;8.能发现电路检测维护过程中的安全隐患;9.能正确使用常规的仪器,仪表工具;10.能识读汽车电路系统中常用英语词汇;34567四、教学资源1、教学团队(1)课程负责人熟悉新能源汽车技术和高职教育规律、实践经验丰富、教学效果好、在行业有一定影响、具有高级职称的“双师”教师。

电机控制技术在电动汽车中的应用

电机控制技术在电动汽车中的应用

电机控制技术在电动汽车中的应用电机控制技术是当今电动汽车应用领域不可或缺的技术之一。

与传统汽车不同,电动汽车使用电力作为其动力源。

电机控制技术是关键的控制系统技术,能够对电动汽车进行高效、精确的控制,从而实现汽车的高效运行和能源的节约。

电动汽车的电机系统包括电池组、电机和电控制系统等。

其中,电机控制系统是十分关键的,主要是实现对电机的控制。

电机控制系统有多种实现方式,其中最常见的是电机驱动器和控制器。

电机驱动器是将直流电源转换为交流电源的设备,将对电机的电流、转速和转矩进行控制。

控制器是电机驱动器的智能化控制器,是电机控制器系统的核心部分,主要负责处理电气信息,并将处理后的控制信号传递给电机驱动器。

目前,电机控制技术已经可以实现对电机的高效、精确控制,从而提高了电动汽车的运行效率和动力性能。

例如,电机控制技术可以控制电机在不同速度、负载等条件下的输出功率,从而实现汽车的高速、起步和爬坡等动力性能。

另外,电机控制技术还可以实现对电机的能量回收和再利用。

在制动时,电动汽车电机将成为发电机,通过电机控制技术可以将制动时产生的能量回收,并将其转化为电能存储到电池组中,从而提高电动汽车的能源利用效率。

随着电机控制技术的不断发展,电动汽车的性能和能源利用效率将得到进一步的提高。

例如,目前已有一些更加先进的电机控制技术被广泛应用,如矢量控制技术、模型预测控制技术等,这些技术将进一步优化电动汽车的系统控制,提高动力性能和能源利用效率。

总之,电机控制技术在电动汽车中发挥着十分重要的作用。

其应用不仅能够提高电动汽车的运行效率和动力性能,而且能够实现能源的高效利用和再生利用。

预计未来,电机控制技术将在电动汽车控制领域发挥更加重要的作用,推动电动汽车技术的进一步发展和普及。

电动汽车电驱系统分类技术趋势和主流电驱系统介绍

电动汽车电驱系统分类技术趋势和主流电驱系统介绍

电动汽车电驱系统分类技术趋势和主流电驱系统介绍电动汽车的电驱系统是指将电能转换为机械能,驱动汽车行驶的系统。

根据电动汽车的不同电动机类型和工作原理,电驱系统可以分为直流电驱系统、交流电驱系统和混合电驱系统。

直流电驱系统是最早应用于电动汽车的电驱系统,其特点是结构简单、可靠性高。

直流电驱系统由直流电源、控制器和直流电动机组成。

直流电源为电动机提供直流电能,控制器控制电动机的启停和电机转速等。

直流电机在电动汽车中应用广泛,具有转速范围广、加速性能好、动力大等特点。

交流电驱系统是目前电动汽车最主流的电驱系统。

交流电驱系统由交流电源、逆变器和交流电动机组成。

交流电源提供交流电能,逆变器将交流电转换为直流电并控制其频率和幅值,交流电动机根据逆变器信号进行转动。

交流电驱系统具有高转速范围、高功率密度、效率高等特点。

混合电驱系统将直流电驱系统和交流电驱系统结合起来,同时搭配电池和发电机,以提高能源利用效率。

混合电驱系统根据电机使用场合,可分为串级混合电驱系统、并级混合电驱系统和复合混合电驱系统等。

混合电驱系统的优势在于增加了能量的回收和再利用,提高了汽车的能效。

在电动汽车的电驱系统中,技术趋势主要有以下几点。

首先,电动机的功率密度将更高。

未来的电动汽车需要更高的行驶里程和更快的加速性能,因此电动机需要提高功率密度和响应速度。

其次,电池技术将更加先进。

电池是电动汽车的能源存储装置,随着电池技术的进步,电动汽车的续航里程将会大大增加。

再次,电控技术将更加智能化。

电动汽车需要精确的控制和管理系统,以确保尽可能高的能源利用率和安全性。

此外,还有电动汽车的充电技术和智能化系统等技术也将得到进一步发展。

目前,主流的电驱系统有直流电驱系统、交流异步电驱系统和永磁同步电驱系统。

直流电驱系统在一些早期的电动汽车中应用广泛,具有结构简单、可靠性高的特点。

交流异步电驱系统因为结构简单、制造成本低廉而被广泛使用,但其控制复杂度较高。

新能源汽车电驱动系统热管理关键技术

新能源汽车电驱动系统热管理关键技术

新能源汽车电驱动系统热管理关键技术随着环保意识的不断提升,新能源汽车在当今世界范围内备受关注和热烈追捧。

与传统燃油汽车相比,新能源汽车在节能减排、环保和可持续发展方面具有明显优势。

而新能源汽车的核心部件之一,电驱动系统,直接影响着整车的性能和稳定性。

在电驱动系统中,热管理技术是其中的关键技术之一,它直接影响着电池系统的寿命和性能表现。

本文将就新能源汽车电驱动系统的热管理关键技术展开探讨。

1. 散热系统设计在新能源汽车电驱动系统中,电动机和电池是两大主要热源。

为了保证这两大热源在工作过程中不过热,需要合理设计和布置散热系统。

正常的散热系统设计可以有效地降低系统的温度,提高运行效率,延长系统寿命。

2. 冷却剂循环系统冷却剂循环系统是新能源汽车电驱动系统的重要组成部分,它通过在电驱动系统中循环输送冷却剂来实现热量的散发和均衡。

其中,冷却剂的性能和循环系统的结构、管道布置等都是非常关键的。

3. 热管理控制算法热管理控制算法是新能源汽车电驱动系统热管理的核心。

它通过对散热系统和冷却剂循环系统的监测和控制,实现对电驱动系统温度的智能管理。

合理的热管理控制算法可以有效地提高电池和电动机的工作效率,减少过热和损耗。

4. 传热材料与技术传热材料和技术是影响热管理效果的另一重要因素。

优质的传热材料可以提高热量的传导速度和效率,减少能量的损耗以及系统的负载。

采用先进的传热技术也可以提高热管理系统的稳定性和可靠性。

5. 热管理系统的安全防护在新能源汽车电驱动系统中,热管理系统的安全防护也是至关重要的。

一旦发生故障或者过热现象,热管理系统需要能够及时进行报警和隔离,以避免加剧故障并对整车造成损害。

总结起来,新能源汽车电驱动系统的热管理关键技术是新能源汽车技术研发的重要组成部分。

在热管理系统中,散热系统设计、冷却剂循环系统、热管理控制算法、传热材料与技术以及安全防护都是至关重要的。

只有科学合理地设计和应用这些热管理技术,才能保证新能源汽车电驱动系统的高效、稳定和可靠运行。

介绍纯电动汽车的电驱动系统结构及原理

介绍纯电动汽车的电驱动系统结构及原理

介绍纯电动汽车的电驱动系统结构及原理电驱动系统是纯电动汽车的核心组成部分,它由电机、电池、电控系统和传动装置等多个部件组成。

本文将从电驱动系统的结构和原理两个方面进行介绍。

一、电驱动系统的结构电驱动系统一般由电机、电池、电控系统和传动装置组成。

1. 电机:电驱动系统的关键部件之一,负责将电能转化为机械能,驱动汽车行驶。

电动汽车常用的电机类型包括交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机等。

2. 电池:电驱动系统的能量来源,通过储存化学能将其转化为电能供电机使用。

目前常用的电池类型有锂离子电池、镍氢电池和超级电容器等。

3. 电控系统:电驱动系统的控制中枢,负责监测和控制电机的工作状态,实现对电机的启停、转速调节和能量回馈等功能。

电控系统通常由控制器、传感器和通信模块构成。

4. 传动装置:电驱动系统将电机的转动力量传递给车轮,使汽车运动。

传动装置根据不同的车型和性能要求,可以采用单速传动、多速传动或无级变速传动等不同的结构形式。

二、电驱动系统的原理电驱动系统的工作原理可以简单概括为:电池提供电能,电控系统控制电机的工作,电机驱动传动装置将动力传递给车轮,从而使车辆运动。

1. 电能供应:电驱动系统的能量来源是电池,电池通过化学反应将化学能转化为电能。

电池的电能储存可以通过充电桩、太阳能电池板等方式进行。

2. 电机工作:电控系统检测车辆的工作状态,并根据需求控制电机的启停和转速。

电控系统通过控制器对电机进行控制,实现电机的正转、反转和调速等功能。

3. 动力传递:电机通过传动装置将动力传递给车轮,从而推动车辆运动。

传动装置根据不同的车型和性能要求,可以采用不同的传动形式,如齿轮传动、链条传动和无级变速传动等。

4. 能量回馈:在制动和减速时,电驱动系统可以通过电机的反向工作将动能转化为电能,储存在电池中,以实现能量的回收和再利用,提高能源利用效率。

电驱动系统是纯电动汽车实现电能转化为机械能的重要组成部分。

它通过电池提供电能,电机将电能转化为机械能,电控系统控制电机的工作,传动装置将动力传递给车轮,从而实现纯电动汽车的驱动。

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2 交 流 感 应 电机 电驱 动 系 统控 制 技 术
交 流 感 应 电机 电驱 动 系统 采 用 交 流感 应 电机 , 变频 变 压 控 制 VVVF与 磁场 定 向矢 量控 制 F Cm是两 种 常用 的控 制 技 术 , O 电机 转 速 控制 方 程式 如 下 :
N = N 一 ( 1 () 4 图 1 琼 斯 斩 波 器 控 制 电路
具有 广 泛 的应 用 前景 , 系统 控 制技 术 与感 应 电机 电驱 动 系统 的相 似 , VVVF和 F C控 制 技术 。 如 O 为 获 得 高 的 系统 效 率 和控 制 特 性 , 常 也将 两 种 或 多种 控 制 方案 结 合 , : 采 用最 大 转 矩 控 制 和弱 磁 通 如 可
文章编号
10 — 4 0 (0 3 0 —0 50 0 46 1 2 0 ) 30 2— 4
电动 汽 车 电驱 动 系统 控 制技 术
范健 文 , 小 强 , 彤 峰 马 吴
(广 西 工 学 院 汽 车 系 , 西 柳 州 5 5 0 ) 广 4 0 6
摘 关
要 : 电 驱 动 系 统 控 制 技 术 进 行 了研 究 和 分 析 , 绍 了 当 前 电 驱 动 系 统 控 制 新 技 术 的 应 用 与 发 展 情 况 , 研 究 对 介 为 键 词 : 动 汽 车 ; 动 系 统 ; 制 技 术 电 驱 控
性 能较 差 , 有气 隙磁 通偏 移 和延 时响 应等 缺 点 , 一般 难 以满 足 高性 能 电动 汽 车 的驱动 控制 要 求 。
感 应 电机 是 一个 强 偶合 、 多变 量 、 线性 的 系统Байду номын сангаас, 通 由定 子 电流 和 转子 电流共 同建 立 , 转 子 电流 则 由 非 磁 而
开关 磁 阻 电机转 矩 一 转 速 特性 曲线 见 图 3‘, E。 采用 速度 调 节 控 制 , 电机 有 两个 基本 的工作 方 式 ; 。 在 转 速低 于基 速 时 , 电感 L很 小 , 时 保 持触 发 角 和关 断 角 % 此
电驱 动 系 统 的控 制 方 案 决定 于 电动汽 车 的性 能 , 常规 的线 性 控 制算 法 , P 、 I 等 调 节方 法 己不 能 满 如 IP D 足 高性 能 的 控制 要 求 [ 。随着 对 现代 电动 汽 车性 能要 求 的不 断 提 高 和微 处理 器 、 字 信号 处 理 器 ( P 、 1 ] 数 DS ) 微 控制器、 专用 集 成 电路 芯 片 ( I 的不 断发 展 , AS C) 普遍 要 求 采 用 闭环 控 制 并使 用 各种 高 级控 制 算 法 手段 , 先 将
电机 速 度关 系 式 :
+ 。 R。 …
= ■ : = = ■
式 中 : 为 电枢 端 电压 ; 口 电枢 电路 内阻 ; 为 电枢 常数 ; p为励 磁磁 通 。 R 为 K。 O
() 3
斩 波器 既 可用 于 控 制 电机 的 电枢 电压 , 现 电机 恒 转 矩 调 速 , 实 也可 用 于 控制 励 磁绕 组 电压 , 变励 磁 电 改 流 , 现恒 功 率 弱磁 调 速 控 制 。 电机 恒 转矩 特 性 区 , 据 速度 关 系 式 , 常保 持 励 磁 电流 不 变 , 实 在 根 通 通过 控 制 电 枢 电压 来 实现 对 电机 转 速 控制 ; 恒 功率 区 , 在 据转 矩 表达 式 , 持 电枢 电压不 变 , 保 通过 控 制励 磁 电流实 现对 电
2 6
广 西 工 学 院学 报
2 0 年 9月 03
机 转矩 和 转 速控 制 。 1 为 琼 斯斩 波 器 电路 , 过控 制 脉 冲接 通 时 间 7。 图 通 1与脉 冲周期 时 间 T, 比值 , 整 电 的 调
压或 电流 的平 均 值 和均 方值 。 直 流 电机 电 驱 动 系统 控 制技 术 简 单 , 态 特性 好 , 着 大 功 动 随 率 半导 体新 器 件 的 出现 , 用 快 速功 率 器件 , 用 高频 斩 波控 制 技 利 采 术 , 使 控 制 系统 获 得更 高 的系 统 效率 、 可 减小 噪声 , 同 时对 换 向 但 电路 和保 护 电路 的 设计 也要 求 更 精确 , 控制 器 成本 也 更 高 。
收 稿 日期 t0 3 0— 0 2 0 — 21 基 金 项 目 : 西 工 学 院 青 年 科 学 基 金 项 目( 号 0 0 1 ) 广 编 329 。
作者筒介 : 范健文 ( 9 3) 男 , 东信 宜人 , 16一, 广 广西工学院汽车系讲 师。
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动 态特 性 。 。
F C控 制 技 术 以转 子 磁 场定 向 , O 采用 磁 场 定 向矢 量 变 换 方法 , 现 了对 交 流 电机 转 速 和 磁链 控 制 的完 实 全解 偶 , 是感 应 电机 驱 动控 制 的 首选 方 案 , F 但 OC控 制 仍存 在 许 多 缺 点 , 系 统 特性 受 电机参 数 影 响较 大 , 如
整个 运 行 范 围 内获得 良好 的转 矩 特性 ; 利用 P WM 则可 对 电池 电压有 效 的使 用 。图 23 HKU r 3采用 [为 Mak
的 自我 调 节效 率 优 化控 制 原理 图 , 电机 为三 相 四极 正 弦波 钕 铁永 磁 同步 电机 。 过 测量 直 流 电路 的 电压 和 电 通 流调 节逆 变 器 P WM 的输 出 电压 , 给定 输 入 功 率 , 自我调 节 效 率优 化 控 制 不 依 赖 电机 的损 耗模 型 , 电机 参 对
定子 电流 、 速等 电机 的状 态所 决 定 , 法直 接控 制 。 O 转 无 F C控 制技 术 通过 引 入与 转子 绕 组交 链 的 转子 磁 通这
个 物理 量 来 建立 电机 控 制 模 型 , 以产 生 等效 的旋 转 磁场 的原 则下 , 过 坐 标 变换 方 法 , 感 应 电机 的定 子 在 通 把
电机 运 动方 程 : 一 = D +
式 中 : 为 电磁 转 矩 ; L 负载 转矩 ; 为阻 尼衰 减 系数 ; 为 电机 角速 度 ; 总旋 转 系统 转动 惯 量 ;为 时 T 为 D 为 £
间, 电机 电磁转 矩 表 达式 :
Ta= K , L () 2
式 中 : 为 常数 ;, 励磁 电流 ; 为 电枢 电流 。 为 L
电流 分解 为 以转 子 磁 场 定 向 的定 子 磁场 电流 分量 和 与 之正 交 的定 子 转 矩 电流 分 量 , 样 , 对 和 这 可 进 行 分别 控 制 , 当 于对 直 流 电机 励磁 电流和 电枢 电流 的控 制 , 相 获得 与 直 流 电机 调速 系 统 几乎 相 当 的 系统
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第24卷 9月3 1 3 第 期 0 年 0
J URNALOFGUANGX 学 院V 报I Y OFTE HNO oG O 广 西 工 IUNI学 ERsT c L Y
Vo. 4 No 3 11 .
S p et .20 03
直 接转 矩 控 制技 术 ( TC 不 需要 象 F C那 样 复杂 的 坐标 变换 技 术 , 以直 接在 电动机 定 子 坐标 上计 算 D ) O 可 磁链 的模 和 转矩 的 大小 , 接控 制 电机 电压 以 获得 电机 调 速 系 统 的 高性 能 , TC是 一种 很 有 前 途 的感 应 电 直 D 机 电驱 动 系统 的 控制 技 术 。
式 中 : 为 电机 转 速 ; 为 电机 同步 转 速 ; Ⅳ 为滑 差 率 ; 厂为供 电频 率 ; 户为 磁极 级数 。 VVVF控 制 的 基本 思 想 是通 过 协调 控 制 电机 电压 和供 电频 率 , 调节 电机 转 速 , 以满 足 负载 的要 求 。通 常
可利 用 功率 半 导体 器 件 构 成 的脉 宽调 制 ( WM ) P 电源 变换 器 , 供 电 电源 的直 流 电变换 为 频 率 和 幅值 可调 的 把 交 流 电 , 频 以下 用 恒压 恒频 控 制 , 频 以上 用 变频 恒 压控 制 , 现感 应 电 机 变频 调速 。但 VVVF控 制 由于 基 基 实
4 开 关 磁 阻 电机 电驱 动 系统 控 制 技 术
开关 磁 阻 电动 机 驱 动 系统 采 用 开 关 磁 阻 电机 , 统 系 图 2 自我调节效率优化控制系统
的可控 参 数 多 , 有 较 宽 的调 速范 围 和高 度 的非 线 性 , 具 控
制 要求 独 特 , 应 电动机 和 永磁 同步 电动 机 的控 制 方法 通 常难 以满 足系 统 的控 制要 求 。 感
坐标 变换 也 比较 复杂 , 子 时 间 常数 随着 工 作温 度 和 磁饱 和 度 的 变 化而 发 生 很 大 的变 化 , 得 F C控 制 性 转 使 O 能 变差 , 改 善 F C 控制 性 , 般 可通 过 对转 子 时 间常 数进 行 在线 辩识 , 为 O 一 采用 F OC控 制器 来 更 新 参数 , 或通 过 复杂 的控 制 算 法使 F C控 制 器不 受 电机参 数 变化 的影 响[ 。 O 1 3
文献标识 码 : A
和 开 发 电 动 汽 车 电驱 动 系 统 提 供 了 参 考 。
中 图分 类 号 : 6 . 2 U4 9 7
0 引 言
电动 汽 车 电驱 动 系统 按 驱动 电机 型式 可 分 为 :1 直 流 电机 驱动 系 统 ; 2 交 流感 应 电 机驱 动 系统 ; 3 永 () () () 磁 同 步 电机 驱动 系 统 ;4 开关 磁 阻 电机 驱动 系 统 。 ()
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第 3 期
范 健 文 等 : 动 汽 车 电 驱 动 系 统 控 制 技 术 电
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数如 温 度 的变 化不 敏 感 。 基 于 效 率 优 先 原则 的基 本 原 则 , 种 新 的控 制 技 术 各 如 自适 应控 制 、 经 网络 控制 、 模 控制 等 在 电动 汽 车各 神 滑 种 电驱 动控 制 系统 中逐渐 得 到应 用 。
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