電動汽車驅動與控制pdf

⑴ 新能源汽車結構與原理pdf txt mobi下載及讀書筆記

由於一次石化能源的日趨缺乏，純電動汽車被認為是汽車工業的未來。純電動汽車是完全由蓄電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供能量，由電機驅動的汽車。動力蓄電池組輸出電能驅動電機，從而推動車輛行駛。動力蓄電池的電能通過充電系統在車輛行駛一定里程後進行補充。純電動汽車主要由電力驅動控制系統、車載電源控制系統和輔助控制系統構成。電力驅動控制系統包括中央控制單元、驅動控制器、電機、機械傳動裝置；車載電源控制系統包括充電控制器（能量源）、動力蓄電池（能量單元）及能量管理單元；輔助控制系統包括助力轉向單元、溫控單元和輔助動力源等（不同車型會有所差別）。

作者: 瑞佩爾

出版年: 2019-01-01

頁數: 247

ISBN: 9787122324511

http://www.txtepub.com/13303.html

1.1 新能源汽車概述

1.1.1 新能源汽車的定義

目前，傳統燃料（汽油或柴油）汽車作為消耗和排放大戶，加劇了全球能源和環境的挑戰。因此，世界各國就新能源汽車發展形成了共識，包括純電動、燃料電池技術在內的純電驅動將是新能源汽車的主要發展方向，插電式混合動力車型將是重要的補充形式。

我國工業和信息化部2017年發布的《新能源汽車生產企業及產品准入管理規定》對新能源汽車的定義是：採用新型動力系統，完全或者主要依靠新型能源驅動的汽車，包括插電式混合動力（含增程式）汽車、純電動汽車和燃料電池汽車等。考慮到我國目前的實際情況，本書中的混合動力汽車既包含插電式混合動力汽車，也包含不插電式混合動力汽車。

純電動汽車是指主要以電池為動力源，全部或部分由電機驅動，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。純電動汽車是涉及機械、電子、電力、微機控制等多學科的高科技技術產品，是與燃油汽車相對應的。純電動汽車最早出現在英國，1834年Thomas Dwenport在布蘭頓演示了採用不可充電的玻璃封裝蓄電池的蓄電池車，此車的出現比世界上第一輛內燃機汽車早半個世紀。電動汽車在20世紀20年代達到鼎盛時期，然而在燃油汽車出現後，純電動汽車無論在整車質量、動力性能、行駛里程、機動性和靈活性方面越來越落後於燃油汽車。但在全球溫室效應與能源問題逐漸受到各國政府的重視下，各國的污染法規漸趨嚴格，因此對低污染車輛的需求勢必增加。隨著各種高性能電池和高效率電機的不斷出現，人們又把目光轉向了零污染或超低污染排放的電動汽車。20世紀70年代，新一代純電動汽車脫穎而出，而後出現了各種高性能的純電動汽車。例如，比亞迪e6純電動汽車可續駛300km，最高車速160km/h；長安奔奔純電動汽車續駛里程150km，最高車速120km/h；寶馬Mini純電動汽車可續駛240km，最高車速160km/h；三菱iMiEV純電動汽車可續駛150km，最高車速130km/h；日產Leaf純電動汽車可續駛160km，最高車速140km/h，只需30min可充電80%，而10min充電可行駛50km；賓士Smart Fortwo純電動汽車可續駛121km，最高車速135km/h。

傳統汽車只有內燃機一種動力源，純電動汽車或純燃料電池電動汽車也只有電機一種動力源，混合動力汽車則至少有兩種動力源，動力電池和氫燃料電池技術的發展將最終導致不同類型的汽車向純電動汽車和純燃料電池電動汽車方向發展。電動汽車的發展不但是動力系統的變化，其傳動系統等也將隨之發生變化。

由於一次石化能源的日趨缺乏，純電動汽車被認為是汽車工業的未來。純電動汽車是完全由蓄電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供能量，由電機驅動的汽車。動力蓄電池組輸出電能驅動電機，從而推動車輛行駛。動力蓄電池的電能通過充電系統在車輛行駛一定里程後進行補充。純電動汽車主要由電力驅動控制系統、車載電源控制系統和輔助控制系統構成。電力驅動控制系統包括中央控制單元、驅動控制器、電機、機械傳動裝置；車載電源控制系統包括充電控制器（能量源）、動力蓄電池（能量單元）及能量管理單元；輔助控制系統包括助力轉向單元、溫控單元和輔助動力源等（不同車型會有所差別）。

純電動汽車的特點是用戶端真正實現了「零排放」，不依賴石油，只要有電力供應的地方都能夠充電，但是由於動力蓄電池的能量密度和功率密度比汽油或柴油低很多，因此純電動汽車的連續行駛里程有限。新能源汽車的技術特點見表1-1。

表1-1 新能源汽車的技術特點

1.1.2 新能源汽車與傳統燃油汽車的區別

新能源汽車與傳統燃油汽車的區別如下。

1）購車成本：新能源汽車免徵車輛購置稅，並享受國家和地方財政補助；傳統汽車需繳納車輛購置稅，只能享受商家提供的優惠政策。當然這一點將隨著國家和地方政策的改變而改變。

2）使用成本：新能源汽車每行駛100km使用成本為傳統燃油汽車的1/9。

3）維修保養：新能源汽車保修期為5年或10萬km（並非所有品牌），首保以及二次保養免費，在保修期內，如果零部件出現質量問題，絕大部分品牌的客戶都將享受全免費維修。傳統燃油汽車首保免費，保養價格跟車輛售價相關，且在使用中燃油濾芯、空氣濾芯、空調濾芯、火花塞等部件須定期檢查或更換。因此在維修保養方面，新能源汽車費用明顯低於傳統燃油汽車。

4）結構與原理：傳統燃油汽車主要由發動機、底盤、車身和電器四大部分組成。新能源汽車除以上系統（純電動汽車沒有發動機）外還有電力驅動系統、主能源系統和輔助控制系統，其中電力驅動系統由電控系統、電機、傳動系統和驅動車輪等部分組成；主能源系統由動力電池為核心的能量管理系統構成，能量管理系統能實現能源利用監控、能量再生、協調控制等作用；而輔助控制系統主要包括輔助動力源、動力轉向系統、其他輔助裝置等。

5）排放性：純電動汽車無內燃機，可以實現零排放；混合動力汽車上搭載的傳統燃油發動機工作在最佳工況下，排放大大降低。傳統內燃機汽車雖然有比較完善的尾氣處理裝置，但其排放仍含CO和HC，而CO和HC是大氣污染中危害最大的。對比排放廢氣中的CO 2 純電動汽車排放量減少了約30%，這對緩解溫室效應引起的全球變暖及氣候異常有較大的作用。另外，純電動汽車無內燃機產生的雜訊。

6）能源效率：電動汽車能源效率已超過汽油機汽車，特別是在城市運行工況，汽車走走停停，行駛速度不高，電動汽車停止時不消耗電量，在制動過程中，電機可自動轉化為發電機，實現制動減速時能量的再利用。

1.1.3 新能源汽車研發概況

2001年，我國將新能源汽車研發列入了「十五」國家863計劃重大專項，形成了以純電動、插電式混合動力、燃料電池三條技術路線為「三縱」，以動力蓄電池、驅動電機、動力總成控制系統三種共性技術為「三橫」的新能源汽車研發格局，共計200多家整車及零部件企業、高校和科研院所，以及3000多名科技人員直接參加了電動汽車專項研發。2017年共有280餘款新能源汽車進入我國汽車產品公告，建成數十個電動汽車國家重點實驗室等國家級技術創新平台。

目前，世界各國雖然都很重視新能源汽車的發展，但是各有側重。美國側重解決石油依賴，保證石油安全；歐洲側重溫室氣體的減排；日本側重既保證能源安全，又提高產業的競爭力。在技術路線的選擇方面，歐、美、日在早期主要以替代燃料為主，如歐洲、美國發展生物燃料，但近期基本都轉向發展純電動汽車，把長期發展純電動汽車、短期內發展插電式混合動力汽車作為發展新能源汽車規劃的重要組成部分。

⑵ 誰能提供關於電動汽車驅動系統的設計方案包括控制部分及功率部分的。

網上看到一篇文章，主控晶元用tms320lf2407a dsp晶元，IGBT模塊用infineon公司的bsm300gb600dlc，IGBT驅動電路用落木源公司的TX-KA101，是05、06年的文章，應用應該比較成熟了，轉貼給你供參考。
貼不上圖，具體內容你再網上再搜搜。

《基於F2407aDSP的全數字混合動力電動汽車驅動系統的設計》

關鍵字：混合動力電動汽車、驅動、F2407A、bsm300gb600dlc、TX-KA101、bldcm

1 引言
隨著城市環境污染問題的日益嚴重，汽車尾氣的控制越來越受到人們的重視，很多國家都開展了電動汽車的研究。但是電動汽車存在續駛里程短、動力性能差等弱點，加之成本太高，目前還無法大批量投入市場。為了兼顧傳統燃油汽車和電動汽車的優點，國內外都開始進行混合動力汽車的研究。混合動力電動汽車是目前解決低排放、大幅度地降低污染最有效最現實的一種環保交通工具，它不僅具有續駛里程長的優點，還能發揮出更好的動力性能。混合動力電動汽車同時擁有電機驅動和內燃機驅動，對電機驅動系統不僅要求具有較高的重量比功率，而且既能作電動機運行，還能作發電機運行。
本文所介紹的混合動力系統採用tms320lf2407a dsp晶元構成主控制器，同時選用infineon公司的bsm300gb600dlc igbt模塊作為功率器件，選用北京落木源公司的TX-KA101作為IGBT驅動晶元。實現了基於無刷直流電機(brushless dc motor, bldcm)的控制系統。實驗結果表明，該系統設計合理，性能可靠。

2 bldcm的控制原理
bldcm轉子採用永磁體激磁，功率密度高，控制簡單，調速性能好，既具備交流電動機的結構簡單、運行可靠、維護方便等特點，又具備直流電機的運行效率高、無勵磁損耗以及調速性能好等諸多優點，故廣泛應用於車輛驅動，家用電器等方面。
如圖1所示，通常的無刷直流電機具有120°的反電動勢波形，在每相反電動勢的最大處通入電流，就能產生恆定的電磁轉矩，其轉矩表達式如下式。

圖1 三相反電勢和電流波形

(1)

其中td是電機的電磁轉矩，ea、eb、ec分別是每相的反電動勢，ia、ib、ic分別是每相的電流值，ω是電機的角速度。因此，當電機反電動勢純梯形分布時，其力矩與電流的大小成正比。但是，通常情況下電機的反電動勢不是純梯形分布，另外，由於電機繞組電感的存在使得電流在換相時存在脈動，從而造成較大的轉矩脈動。已有大量的文獻對bldcm的換相轉矩脈動抑制進行了討論。bldcm調速中另一個必須知道的是電機轉子軸位置，一般通過檢測電機的霍爾信號來獲得，並以此進行電機的換相控制。

3 主電路以及控制策略

圖2 驅動系統主電路
圖2是整個系統的主電路圖，本系統中，bldcm的驅動採用了buck＋full_bridge的電路結構。與常規三相橋的驅動方式不同，通過控制buck電路的輸出電流，即電感l1上的電流來使bldcm獲得近乎直流的電流，以此來獲得盡可能好的力矩控制效果。圖3(a)、(b)、(c)分別是電感l1，電容c0以及電機母線端電流波形。
下面來分析該電路的工作原理。
(1) 正向電動模式
此時t1工作於開關狀態，t2不導通，d2作為buck電路的二極體。通過控制電感l1上的電流和電容c0上的電壓可以實現電路的恆流、恆壓控制。此時，後端的full_bridge電路根據電機的三相霍爾信號進行換相控制，其開關工作在低頻條件下。通過對電感l1電流的控制可以減少電機啟動時的沖擊電流，減少啟動轉矩的脈動。

圖3 恆流控制下各元件電流波形
(2) 反向充電模式
當整個系統的內燃機開始工作後，後端bldcm處於發電狀態。此時t2工作於開關狀態，t1不導通，d1作為boost電路的二極體工作。通過控制boost電路的輸出電壓和電感l1上的電流可以使電路工作於恆壓、恆流等模式，從而實現對蓄電池的恆壓限流、恆流和浮充三段式充電方式。此時後端的三相橋電路工作於不控整流狀態下。
(3) 制動模式
當車輛需要停止或剎車時，通過反向對蓄電池充電來進行制動，其工作方式與反向充電模式類似。此時電機內相反電動勢與相電流反相位，其電磁轉矩起制動作用，從而可以使電機很快的停下來。

4 系統軟硬體設計
4.1 軟體設計
f2407a控製程序由3個部分組成:主程序的初始化、pwm定時中斷程序和dsp與周邊資源的數據交換程序。
(1) 主程序
主程序先完成系統的初始化、i/o口控制信號管理、dsp內各個控制模塊寄存器的設置等，然後進入循環程序，並在這里完成系統參數的保存。
(2) pwm定時中斷程序
pwm定時中斷程序是整個控製程序的核心內容，在這里實現電流環、速度環采樣控制以及bldcm的換相控制、pwm信號生成、電感連續、斷續控制，工作模式的選擇，軟體過流、過壓的保護，以及與上位控制器的通訊等。中斷控製程序周期為50μs，即igbt開關頻率為20khz。其中每個開關周期完成電流環的采樣和開關信號的輸出，每20個開關周期完成一次速度環控制。pwm控制信號採用規則采樣pwm調制方法生成。
(3) 數據交換程序
數據交換程序主要包括與上位機的通訊程序、eeprom中參數的存儲。其中通訊可以採用rs-232或can匯流排介面，根據特定的通訊協議接受上位機的指令，並根據要求傳送參數。eeprom的數據交換通過dsp的spi口完成。
4.2 硬體設計
(1) dsp以及周邊資源
整個系統的控制電路由f2407a+gal組成。其中gal主要用於系統io空間的選通信號以及開關驅動信號的輸出控制等。f2407a作為控制核心，接受上位機信息後判斷系統的工作模式，並轉換成igbt的開關信號輸出，該信號經隔離電路後直接驅動igbt模塊給電機供電。另外eeprom用於參數的保存和用戶信息的存儲。
(2) 功率電路
系統的功率器件選用了infineon公司bsm300 gb600dlc igbt模塊，其內部集成2個igbt開關管，耐壓600v，耐流300a。驅動選用北京落木源公司的TX-KA101 igbt驅動晶元，內含三段式的過流保護電路。系統的輔助電源採用反激式開關電源，主要供電包括系統所有開關管的驅動電源，f2407a和gal以及其他控制晶元的電源和采樣lem以及三相霍爾的工作電源。
(3) 采樣電路
本系統需要采樣電感l1上的電流，另外需要對蓄電池電壓和電機端輸入電壓進行采樣，從而完成電路的恆流、恆壓等控制功能。采樣電路採用霍爾感測器並經模擬電路處理在0~3.3v的電壓范圍內，再送入f2407a的ad采樣口。
(4) 轉子位置檢測電路
電機位置反饋採用雙極性鎖存型霍爾元件，在電機的每相繞組處都安放一個元件。霍爾信號根據電機轉子磁極的極性來產生方波信號。霍爾元件安放的位置通常有60°和120°之分。f2407a通過判斷方波信號跳變的極性來獲取換相信息，同時記錄方波脈沖的個數來計算電機的轉速，從而實現電機速度的閉環控制。
(5) 保護電路
系統的保護分為軟硬體保護，由於硬體保護速度較快，通常用於驅動信號的直接封鎖。從保護等級來分，可以分系統級保護和驅動級保護，其中，驅動級保護是通過igbt驅動晶元TX-KA101特有的保護功能來實現的。系統級保護包括控制器的過流、過壓、欠壓，過溫以及霍爾元件故障等保護。

5 實驗結果
實驗中採用了寧波欣達集團樂邦電機廠的bldcm，其額定功率為50kw，最大功率100kw，額定轉矩212n·m，額定轉速2300r/min，額定電流214a。額定電壓336v，通過蓄電池組供電。整個驅動系統採用f2407a dsp晶元控制，其開關頻率為20khz,電感l1=75μh，電容c0=100μf。功率模塊選用infineon公司的bsm300gb600dlc低損耗igbt模塊，其內部是一個半橋電路，具有低引線電感的封裝結構。系統散熱採用水冷。圖4是正向電動時電感l1上的電流，此時電流連續，圖5是電流連續時二極體d2兩端的電壓波形，可以看出幾乎沒有尖峰電壓。圖6是電感電流不連續時的波形，圖7是電流斷續時二極體d2兩端電壓波形。圖8是電機輕載時的相電流波形，其電流較為平穩。圖9，圖10分別是igbt在導通和關斷時的電壓波形，其開關時間都在100ns左右，且關斷時沒有尖峰電壓。

圖4 正向放電電流連續波形

圖5 電流連續時二極體電壓結論

圖6 正向放電電流斷續波形

圖7 電流斷續時二極體電壓

圖8 電機相電流波形

圖9 igbt導通時的電壓波形

圖10 igbt關斷時的電壓波形

6 結束語
本系統控制上採用dsp的數字結構，電路設計簡單，緊湊，滿足了大功率bldcm的實時控制要求。同時全數字化的控制，使系統在控制精度、功能和抗干擾能力上都有了很大程度的提高。整個系統不僅具有正向電動的功能，同時具有反向充電和制動功能。實驗結果表明該系統設計合理，適應混合動力電動汽車的應用要求。

⑶ 電動汽車電控技術的電機驅動控制系統

電機驅動控制系統的好壞關系著電動汽車能否安全可靠地運行。電機驅動系統主要由電機、電力電子
變流器、數字控制器和感測器等幾個核心部分組成。
電動汽車電機驅動系統中,主要採用感應電機、永磁同步電機和開關磁阻電機;電機驅動控制系統由電力電子逆變器向IGBT集成模塊發展,感測器向集成智能感測器發展,在電機的控制方法方面,傳統的控制方法是直流電機的勵磁控製法與電樞電壓控製法;開關磁阻電動機的角度位置控制、電流斬波控制以及電壓控制;感應電機主要有V/F控制、轉差頻率控制、矢量控制和直接轉矩控制等等。近幾年來出現了許多先進的控制方法包括自適應控制、變結構控制、模糊控制和神經網路控制、閉環控制、魯棒控制、滑模控制、專家系統、模型參考自適應控制、非耦合控制、交叉耦合控制以及協調控制等都適用於電機驅動。

⑷ 《新能源汽車技術解析》pdf下載在線閱讀全文，求百度網盤雲資源

《新能源汽車技術解析》網路網盤pdf最新全集下載:
鏈接：https://pan..com/s/1KB4jzfhUbrFTDlPdFvrdcA

⑸ 新能源汽車結構與原理pdf

新能源汽車有很多種類。只要不是由傳統汽車燃料提供動力，它們都可以被稱為新能源汽車。比較常見的新能源汽車有純電動汽車、增程式汽車和插電式混合動力汽車。每種新能源汽車的結構和原理都不一樣。由於空間的限制，下面以純電動汽車為例進行說明。純電動汽車是一種使用單節電池作為儲能電源的車輛。它以電池作為儲能電源，通過電池向電機提供電能，驅動電機運轉，從而驅動車輛行駛。純電動汽車最重要的部分；電動機、電池組、電控系統。電動機相當於純電動汽車的心臟，因為純電粗耐動汽車完全由電動機而岩皮春不是發動機驅動。電池組相當於普通汽車的油箱。目前最常用的電池組是鎳氫電池和鋰電池。包括鋰電池、鋰熔鹽電池、鋰聚合物電池握岩等。電控系統相當於純電動汽車的神經中樞。它負責連接和控制電機、電池和其他輔助系統。

⑹ 電動汽車的驅動與控制的內容簡介

隨著現代控制理論的發展，現在各種現代控制技術和微處理器已經在電動車驅動控制系統中發揮著重要的作用。電動車動控制系統必將向著各學科交叉、融合的方向發展，成為一個機電集成的智能化系統。
（1）現狀
現在使用較多的電動午．用驅動電機中，交流非同步電機採用的控制方案有矢量控制和直接轉矩控制兩種：永磁同步電機驅動因為控制系統比較復雜，為達到最佳控制效果，常常將兩種或幾種控制方案結合運用，如採用最人轉矩控制和弱磁控制原理以實現電機的效率最佳化和寬范圍的調速方案，集轉矩控制和PWM控制於一身的控制方案等。
近來在電動車驅動系統中又出現了效率最優控制、無速度感測器交流調速控制系統和高頻交流脈沖密度調制技術等幾種新技術。隨著交流電機在電動牟驅動系統中的應用，常規線性控制演算法，如P l和P ID調節方法已不能再滿足惟能的控制要求。現在各種現代控制技術開始應用在電動車電機驅動控制系統中，如模糊控制、自適應控制、神經網路和專家系統等。
（2）發展趨勢
通過對I乜動車用電機的比較可見，交流電機仍將是未來電動車電機驅動系統的首選，其控制系統將隨著電力電子技術的發展小斷優化，交流電機控制裝置與控制技術將得到不斷發展。隨著現代控制理論的發展，現在各種現代控制技術和微處理器已經在電動車驅動控制系統中發揮著重要的作用。電動車動控制系統必將向著各學科交叉、融合的方向發展，成為一個機電集成的智能化系統。
《電動汽車的驅動與控制》比較全面地介紹了電動汽車驅動系統控制技術的現狀，闡述了電動汽車驅動系統的基本結構、工作原理、驅動電動機技術、功率變換技術、感測器技術及相關的建模與模擬技術。針對純電動汽車的驅動系統進行建模，對電動汽車驅動系統的速度閉環控制的穩定性問題和控制策略進行了深入研究。根據兩款電動轎車驅動系統的主要參數，建立了簡化的被控對象數學模型，設計了PID控制器、自適應控制器、模糊控制器和預測控制器，利用數值模擬進行比較分析並研究了其控制性能。書中融入了編著者近期的研究成果，對於電動汽車設計具有重要的指導意義。《電動汽車的驅動與控制》理論聯系實際，研究成果比較豐富，深入淺出、圖文並茂，可作為高等院校相關專業的研究生教材及本科生參考用書，也可供電動汽車及其相關領域的工程技術人員和科研人員參考。

⑺ 電力驅動系統-電動汽車

電力驅動系統
電動汽車的電驅動方式基本可以分為電機中央驅動和電動輪驅動兩種。電機中央傳動系統由電機、固定減速器和差速器組成。在這種驅動系統中，由於沒有離合器和變速器，可以減小機械傳動的體積和質量。
電機中央驅動系統的另一種布置，類似於前輪驅動、橫置前置發動機燃油車的布置，將電機、固定減速器、差速器集成在一起，用兩個半軸連接兩個驅動輪。這種布置最廣泛地用於小型電動車輛。
電機固定速比的行星齒輪減速器安裝在車輪內，沒有傳動軸和差速器，簡化了傳動系統。然而，電動輪的驅動模式需要兩個或四個電機，其控制電路復雜。這種驅動模式廣泛應用於重型電動汽車。

⑻ 電動汽車驅動與控制

有專門的電動汽車控制器，可以根據電機的大小來決定控制器的大小，說白了就是將蓄電池的直流電轉換成三相的交流電。

⑼ 電動汽車的驅動與控制的介紹

《電動汽車的驅動與控制》是2010年電子工業出版社出版的圖書，作者是徐國凱。