纯电动汽车与传统汽车的比较
XX
（湖北汽车工业学院湖北十堰 442001）
摘要：本文从结构原理、综合性能、商业模式对纯电动汽车和传统汽车作出比较，并强调电动汽车是未来汽车工业发展的方向。
关键词：纯电动汽车燃料汽车结构原理综合性能商业模式Abstract：The paper comparised battery electric vehicle with ftraditional car from the structure principle ,performance and business model; and emphasizes the electric vehicles is the direction of future automotive industry development. Keywords: Battery electric vehicle Fuel vehicle Structure principle Comprehensive performance Business model
汽车工业的快速发展在促进着世界经济的发展和给人们带来便捷的同时，也展现出了其双刃剑的另一面，给能源和环境带来了严重的问题。“能源、环境和安全成为了21世纪世界汽车工业发展的3大主题”。其中能源和环境问题作为全球面临的重大挑战和制约汽车行业持续发展的症结所在，更成为重之重。电动汽车使用电能作为动力能源，而电能具有来源广、清洁无污染等特点，电动汽车将逐步代替传统汽车，成为21世纪汽车行业的发展热点。本文就结构原理、综合性能、商业模式等方面来分析纯电动汽车和传统燃料汽车的异同。
1结构原理
燃料汽车主要有发动机、底盘、车身和电器4大部分组成，纯电动汽车的结构与燃油汽车相比，主要是采用蓄电池取代传统汽车的发动机，通过反应将电池的化学能转变为电能，在经过电动机和控制器，把电能转化为驱动轮的动能；另外和传统燃料汽车不同的是，电动汽车的制动可以进行制动能量回收，即常说的制动回馈，而传统汽车做不到。图1为纯电动汽车的动力系统结构图，传力路线如图1所示，整车的能量由蓄电池单独提供。
电动汽车的基本结构系统可分为3个子系统：电力驱动子系统、主能源系统和辅助控制子系统，如图2所示。其中电力驱动子系统由电控系统、电机、机械传动系统和驱动车轮等部分组成；主能源系统由电源盒能连管理系统构成，能量管理系统能实现能源利用监控、能量再生、协调控制等作用；而辅助控制系统主要包括辅助动力源、动力转向系统、辅助装置等。
与燃油汽车相比，纯电动汽车的结构更加灵活。燃油汽车的能量主要通过刚性联轴器和传动轴传递，而电动汽车的能量主要是通过柔性的电缆电线。
传统汽车的驱动系统主要包括离合器、变速器、万向传动装置、减速器、差速器、半桥等；而电动汽车驱动系统有多种形式，如下图3所示。
图3 电动汽车的驱动系统布置方案
图3（a）的这种布置形式的牵动汽车是在传统汽车基础上发展而来，所以其布置形式和传统汽车的驱动系统的布置形式是一样的；用一个固定速比的减速器代替了多速变速器，同时去掉离合器，实现了无变速器的传动，如图3（b）所示，这样的布置形式节省看机械传动结构的重量和体积，同时也减少了由于换挡带来的控制困难；图3（c）所示的布置形式与（b）相类似，但是驱动电机、固定速比减速器和差速器被进一步融合为一个整体，布置在驱动轴上，使得整个驱动系统大大简化和集成化；图3（d）所示的布置形式在（c）的基础，差速器被两个独立的牵引电机所代替，实现了无差速器传动；为了进一步简化系统，牵引电机与车轮之间取消了传统的传动轴，由驱动电机直接驱动车轮前进，如图3（e）所示，同时一个单排的行星齿轮用来减小转速和增强转矩，以满足不同工
况要求；在完全舍弃了驱动电机和驱动轮之间机械传动装置后，轮毂电机的外转子直接连接在驱动轮上，驱动电机转速控制与车轮控制融为一体，构成了所谓的双轮毂电机时车速控制变得简单，如图3（f）所示。
2综合性能
与传统汽车相比，电动汽车具有无污染、噪声低，能源效率高等等优势。以下将从排放性、能源效率和经济性来进行比较。
2.1排放性
电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，其排放集中体现为燃烧煤火电厂对大气的排放，而传统内燃汽车的排放为尾气直接排放。下表1是长城推出的一款名为“欧拉Ⅱ”的新能源电动汽车与传统汽车排放性比较。
表1 传统汽车与电动汽车排放性比较
kg/100km
由表1可知，电动汽车较传统汽车而言，向大气排放的有害气体的种类有所减少，基本不含CO和HC（碳氢化合物），而CO和HC正是大气污染中危害最大的气体成分。对于NOx和SO2两项，直接排放量然比较小，且发电厂已经采取一系列积极措施，如投运脱硫、脱硝工程，以减少NOx和SO2的排放。对于两者排放废气中占绝大多数的CO2，电动汽车的排放量减少了约31%，这对缓解温室效应引起的全球变暖及气候异常有较大的作用。
另外电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机在运转时噪声比内燃机小。2.2能源效率
经过大量研究表明，电动汽车能源效率已远远超过汽油机汽车。特别是在城市运行工况，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更适宜。电动汽车停止时
不消耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明，同样的原有经过粗炼，送至发电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，后再经过汽油机驱动汽车要高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。
再者，目前国内电力院的构成在逐步发生变化，谁能、风能、核能、地热能、潮汐能多种能源的不断兴起，将使电动车的环保优势更加凸显，也更符合能源安全的要求。
2.3经济性
目前关于纯电动汽车经济型的指标很多，但只限制在电动汽车领域进行计算比较，不能直接与传统燃油汽车经济型进行比较分析，需建立一个指标使两者的额经济型具有可比性。本文采用“能源费率”作为统一的指标进行比较。所谓能源费率是指车辆行驶单位里程消耗能量索菲的货币量，其单位为元/100km。选取丰田汽车公司生产的纯电动汽车RA V4EV和燃油汽车RA V4作比较，如下表2是在2008年运转循环工况下的全寿命经济性比较。
表2 RA V4EV和RA V4的全寿命经济性比较
根据表2可以看出，由于RA V4EV过程中没有燃油消耗，其能源费率仅为RA V A4的19.6%，其运行过程中的经济性较传统燃油汽车有明显的优势。但在RA V4EV的全寿命成本构成中整车价格和电池成本占了相当大的比重，两者占总成本烦人89.2%。这两项成本严重影响了纯电动汽车的经济性。
3 商业模式
传统汽车的销售模式主要有：专卖店模式、汽车交易市场、汽车超市等。而由于牵动汽车因你能源消耗形式发生了根本转变，决定了其能源供应网络、能源攻击事件与形式以及整车价值构成比例有很大不同，这些巨大的差别决定了电动汽车必须采取与传统汽车不同的商业模式。目前我过出现的电动汽车新型商业模式主要有：一是车电整体购买模式，在这种模式中，能源补给以充电为主、快换为辅。购买的优势在于所有权完整，缺点在于价格较高，且消费者需承担电池维护及后续更换费用，主要依靠自行充电补充电力。二是车电分离、换电为主，在这种模式中，电池充电及维护由充电站等环节负责。这种模式的好处是可以降低电动汽车初次购买成本，并避免后续电池更换压力，且电能补给迅速;但缺点是电池运营商将承担因必要的电池储备而导致的巨大资金压力，另外发生事故时电池与车辆的责任很难界定。三是整车租赁或共享模式，其中，电池充电及养护由负责。目前出现的这些新型商业模式，均处于起步阶段，各有优劣，且并不成熟。在车用动力电池技术短期无法实现突破性进展的情况下，迫切需要进一步推动电动汽车商业模式创新，以解决当前电动汽车产业化、规模化困境。
4 结语
与传统燃料汽车相比，电动汽车有着环保节能的优势，但是其也有着难以攻克的技术难关的缺陷，不过这并不影响电动汽车在未来的产业化发展。目前世界各国都在大力发展电动汽车，形成了一个良好的局面，相信未来电动汽车的普及在不远的将来一定会实现。
参考文献
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[7]王秀杰.我国电动汽车商业模式创新SWO分析[J].科技管理研究，2013（8）：18-22
目录 一、课程性质与定位 (2) 二、课程设计思路 (2) 三、课程教学目标 (2) 四、课程主要容与教学要求 (2) 五、课程实施建议 (3) 六、其他说明 (7)
《纯电动汽车结构与检修》课程标准 一、课程性质与定位 《纯电动汽车结构与检修》是汽车专业群（汽车检测与维修技术专业、汽车电子技术专业、汽车运用技术专业、汽车营销与服务专业）的专业必修课，属于专业群大类培养平台课程。《纯电动汽车结构与检修》在专业课程体系中，起到承上启下的作用，学校层面设置的必修课等专业课程。 使学生了解汽车行业、产业发展历程和专业背景、课程体系及就业岗位，树立专业思想，激发学习兴趣，了解纯电动汽车技术在行业发展中的重要性，明确职业规划，培养学生的创新思维能力。 二、课程设计思路 第5学期开设，每周6课时，采用讲授形式，根据学时安排，由专业教师、企业专家、高新技术企业负责人等思想，将专业文化、行业技术创新发展与前沿技术等容融入课程，拓宽学生视野，培养学生创新精神。 按照“了解汽车专业和行业背景——树立专业思想，激发学习兴趣——了解纯电动汽车技术在行业发展中起到的关键作用，培养学生掌握新知识的思维能力”的依次递进的思路开设学习情景。 三、课程教学目标 通过课程学习，使学生了解纯电动汽车在汽车行业、产业发展历程和专业背景、课程体系及就业岗位，树立专业思想，激发学习兴趣，了解纯电动汽车技术在行业发展中的重要性，明确职业规划，了解纯电动汽车过程，同时，培养学生善于自我学习、沟通表达、团队协助等职业素养，主动探索新知识、新技术的应用，培养学生的创新思维能力。 四、课程主要容与教学要求 （一）纯电动汽车结构与检修 主要容： 1)项目一概述； 2)项目二纯电动汽车的主要部件及工作原理；
新能源汽车概念课程设计 课题：电动汽车设计 姓名：赵炜渝 班级：机制125 学号：1120110130 时间：2015.6
一、汽车底盘布置形式 采用电动机前置前驱形式，变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构，减小体积，提高传动效率。而且取消了传动轴，可使汽车自重减轻。 电池组安装在前后两排座椅下。 二、驱动电机的选择 电动汽车电机是将电源电能转换为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮的汽车驱动装置，该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范围广、调速性能好等特点。 电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时，还应满足行车时的舒适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能，该电机要求比普通工业用电动机更为严格的技术规范，还希望有如下功能： 体积小，重量轻。 减小有限的车载空间，特别是总质量的减小，在整个运行范围内高效率。 一次充电续行里程长，特别是行走方式频繁改变时，低负载运行时，也有较高的效率。 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。 综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。 无刷直流电机优点是： ①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速 大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。 ②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械
换向的影响，电机只能在中低速下运行。 ③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的 电池能量是很重要的。 ④过载能力强，这种电机比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆 的突起堵转需要。 ⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电 机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹 车负担。 ⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。 ⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比 有刷直流电机复杂。 永磁无刷直流电机的技术数据：
《纯电动汽车基本结构及原理》 课程标准 制定单位：_____________________________ 制定时间：2015年11月14日
目录 一、课程定位 二、课程学习目标 三、学习模块设计 四、任务单元划分 五、考核方式 六、媒体资源
一、课程定位 《纯电动汽车基本结构及原理》是汽车检测与维修技术专业（新能源汽车方向）的一门专业核心课程。通过本课程的学习，使学生对目前的电动汽车的系统结构有初步的了解，能够正确识别电动汽车的关键零部件，对比分析各类纯电动汽车电池的优劣，了解各类电机的控制策略和应用，正确进行安全充电、驾驶等操作。 本课程具有承前启后的作用，为后续专业课程的学习和今后从事实际工作以及适应行业发展提供必需的继续学习能力和创新能力，奠定良好的基础。 二、课程学习目标 通过《纯电动汽车基本结构及原理》的学习，使学生掌握以下专业能力、社会能力和方法能力。 1．专业能力 （1）了解电动汽车的发展历程，能够正确识别不同种类的新能源汽车； （2）掌握纯电动汽车的系统结构，能够正确识别电动汽车的关键零部件，描述其结构功能； （3）熟悉电动汽车动力电池的类型和原理，能够对比各类电池的优劣； （4）掌握各类电机的结构及工作原理，能够讲解各类电机的控制策略和应用； （5）复述电气系统的控制方法，能够阐述功率变换器、高压安全等电气系统的技术特点；
（6）概括车载总线的拓扑结构和协议标准，能够描述总线数据传输形式和原理； （7）了解纯电动汽车仪器与仪表的基本组成，能够准确说明各指示灯的含义； （8）掌握纯电动汽车充电的各种设备，能够正确进行充电操作； （9）巩固汽车驾驶技术，能够规范、熟练地驾驶纯电动汽车； （10）熟知纯电动汽车的保养常识，能够指出电池、电机、转向、制动等保养内容和规范； （11）掌握纯电动汽车动力系统、底盘、电气、空调的常见故障，能够正确处理。 2．社会能力 （1）具有良好的职业素质和团队协作精神； （2）具有安全、环保和社会责任意识； （3）具有组织协调能力和执行计划能力； （4）具有较强的沟通能力、分析问题和解决问题能力。 （5）具有良好的心理素质和克服困难的能力； 3．方法能力 （1）能够自主制定工作计划； （2）能运用纯电动汽车充电的各种设备，正确进行充电操作； （3）能运用故障检测方法，正确处理纯电动汽车动力系统、底盘、电气、空调的常见故障； （4）能通过各种媒体查找资源，具备较强的信息检索能力；
目录 一、汽车产品定位 (3) 二、汽车底盘布置形式 (4) 三、驱动电机的选择 (5) 四、蓄电池的选择 (8) 五、技术参数 (10) 六、成本分析 (11) 七、后记 (12)
一、汽车产品定位 二、汽车底盘布置形式 采用电动机前置前驱形式，变速驱动桥将变速器、主减速器和差速器安装在同一个外壳(常称为变速器壳)之内。这样可以有效地简化结构，减小体积，提高传动效率。而且取消了传动轴，可使汽车自重减轻。 电池组安装在前后两排座椅下。 三、驱动电机的选择 电动汽车电机是将电源电能转换为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮的汽车驱动装置，该电机与其他电机相比具有体积小、重量轻、效率高且高效区范围广、调速性能好等特点。 电动汽车用电动机在需要满足汽车行走的功能同时，还应满足行车时的舒适性、耐环境性、一次充电的续行里程等性能，该电机要求比普通工业用电动机更为严格的技术规范，还希望有如下功能： 体积小，重量轻。 减小有限的车载空间，特别是总质量的减小，在整个运行范围内高效率。 一次充电续行里程长，特别是行走方式频繁改变时，低负载运行时，也有较高的效率。 低速大转矩特性及宽范围内的恒功率特性。 综合上述原因考虑我们初步选定永磁无刷直流电机作为驱动电机。
无刷直流电机优点是： ①电机外特性好，非常符合电动车辆的负载特性，尤其是电机具有可贵的低速 大转矩特性，能够提供大的起动转矩，满足车辆的加速要求。 ②速度范围宽，电机可以在低中高大速度范围内运行，而有刷电机由于受机械 换向的影响，电机只能在中低速下运行。 ③电机效率高，尤其是在轻载车况下，电机仍能保持较高的效率，这对珍贵的 电池能量是很重要的。 ④过载能力强，这种电机比Y系列电动机可提高过载能力2倍以上，满足车辆 的突起堵转需要。 ⑤再生制动效果好，因电机转子具有很高的永久磁场，在汽车下坡或制动时电 机可完全进入发电机状态，给电池充电，同时起到电制动作用，减轻机械刹 车负担。 ⑥电机体积小、重量轻、比功率大、可有效地减轻重量、节省空间。 ⑦电机无机械换向器，采用全封闭式结构，防止尘土进入电机内部，可靠性高。 ⑧电机控制系统比异步电机简单。缺点是电机本身比交流电机复杂，控制器比 有刷直流电机复杂。 永磁无刷直流电机的技术数据：
纯电动汽车整车控制器的设计 摘要：随着社会的发展与科技的进步，各个城市的汽车使用户喷井式增加。传 统的内燃机汽车消耗石油，排出大量废气，使得城市的空气质量不断下降。纯电 动汽车由于不使用传统化石能源，对环境不造成污染，受到人们的青睐。随着科 技的进步，电动汽车的核心技术不断地革新与突破，逐渐完善的城市基础设施提 供了有利的帮助，电动汽车已经成为潜力股，逐步取代传统汽车变为可能。本文 从汽车结构出发，结合整车信息传输过程，设计了整车控制器的软硬件结构。 关键词：纯电动汽车；整车控制器；硬件设计；软件设计 纯电动汽车作为新能源汽车的一种，以其清洁无污染、驱动能源多样化、能 量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势。整车控制器（vehicle control unit，VCU）作为纯电动汽车整车控制系统的中心枢纽，主要实现数据采集和处理、控 制信息传递、整车能量管理、上下电控制、车辆部件控制和错误诊断及处理、车 辆安全监控等功能。国外在纯电动汽车整车控制器的产品开发中，积极推行整车 控制系统架构的标准化和统一化，汽车零部件厂商提供硬件电路和底层驱动软件，整车厂只需要开发核心应用软件，有利的推动了整车行业的快速发展。虽然国内 各大汽车厂商基本掌握了整车控制器的设计方案，开发技术进步明显，但是对核 心电子元器件、开发环境的严重依赖，所以导致了整车控制器的国产化水平较低。本文以复合电源纯电动汽车作为研究对象，针对电动汽车应有的结构和特性，对 整车控制器的设计和开发展开研究。 一、整车控制系统分析与设计 （一）整车控制系统分析 复合电源纯电动汽车整车控制系统主要由整车控制器、能量管理系统、整车 通信网络以及车载信息显示系统等组成。首先纯电动汽车整车控制器通过采集启动、踏板等传感器信号以及与电机控制器、能量管理系统等进行实时的信息交互，获取整车的实时数据，然后整车控制器通过所有当前数据对驾驶员意图和车辆行 驶状态进行判断，从而进入不同的工况与运行模式，对电机控制系统或制动系统 发出操控命令，并接受各子控制器做出的反馈。 保障纯电动汽车安全可靠运行，并对各个子控制器进行控制管理的整车控制器，属于纯电动汽车整车控制系统的核心设备。整车控制器实时地接收传感器传 输的数据和驾驶操作指令，依照给定的控制策略做出工况与模式的判断，实现实 时监控车辆运行状态及参数或者控制车辆的上下电，以整车控制器为中心通信节 点的整车通信网络，实现了数据快速、可靠的传递。 （二）整车控制系统设计 复合电源的结构设计，选择了超级电容与DC/DC串联的结构，双向DC/DC跟 踪动力电池电压来调整超级电容电压，使两者电压相匹配。为了车辆驾驶运行安全，同时为了更好地使超级电容吸收纯电动汽车的再生制动能量，在复合电源系 统中动力电池与一组由IGBT组成双向可控开关，防止了纯电动汽车处于再生制动状态时，动力电池继续供电，降低再生制动能量的吸收效率。 整车CAN通信网络设计，由整车控制器（VCU）、电机控制器（motor control unit，MCU）、电池管理系统（battery management system，BMS）、双向DC/DC控制器以及汽车组合仪表等控制单元（Electronic Control Unit，ECU）组成 了复合电源纯电动汽车的整车通信网络。 二、整车控制器硬件设计及软件设计
纯电动汽车的基本结构和原理 与燃油汽车相比，纯电动汽车的结构特点是灵活，这种灵活性源于纯电动汽车具有以下几个独特的特点。首先，纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的，因此，纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。其次，纯电动汽车驱动系统的布置不同，如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等，会使系统结构区别很大；采用不同类型的电动机，如直流电动机和交流电动机，会影响到纯电动汽车的重量、尺寸和形状；不同类型的储能装置，如蓄电池，也会影响纯电动汽车的重量、尺寸及形状。另外，不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构，例如，蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电，或者采用更换蓄电池的方式，将替换下来的蓄电池再进行集中充电。 纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。除了电力驱动控制系统，其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车相同，不过有些部件根据所选的驱动方式不同，已被简化或省去了。所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征，也是纯电动汽车的核心，它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合，这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。 1、电力驱动控制系统 电力驱动控制系统的组成与工作原理如图5.1所示，按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。 1)车载电源模块 车载电源模块主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。
(1)蓄电池电源。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源，它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外，也是供应汽车上各种辅助装置的工作电源。蓄电池在车上安装前需要通过串并联的方式组合成所要求的电压一般为12V或24V的低压电源，而电动机驱动一般要求为高压电源，并且所采用的电动机类型不同，其要求的电压等级也不同。为满足该要求，可以用多个12V 或24V的蓄电池串联成96～384V高压直流电池组，再通过DC／DC转换器供给所需的不同电压。也可按所需要求的电压等级，直接由蓄电池组合成不同电压等级的电池组，不过这样会给充电和能源管理带来相应的麻烦。另外，由于制造工艺等因素，即使同一批量的蓄电池其电解液浓度和性能也会有所差异，所以在安装电池组之前，要求对各个蓄电池进行认真的检测并记录，尽可能把性能接近的蓄电池组合成同一组，这样有利于动力电池组性能的稳定和延长使用寿命。 (2)能源管理系统。能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配，协调各功能部分工作的能量管理，使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系统与电力驱动主模块的中央控制单元配合在一起控制发电回馈，使在纯电动汽车降速制动和下坡滑行时进行能量回收，从而有效地利用能源，提高纯电动汽车的续程能力。能源管理系统还需与充电控制器一同控制充电。为提高蓄电池性能的稳定性和延长使用寿命，需要实时监控电源的使用情况，对蓄电池的温度、电解液浓度、蓄电池内阻、电池端电压、当前电池剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等蓄电池状态参数进行检测，并按蓄电池对环境温度的要求进行调温控制，通过限流控制避免蓄电池过充、放电，对有关参数进行显示和报警，其信号流向辅助模块的驾驶室显示操纵台，以便驾驶员随时掌握并配合其操作，按需要及时对蓄电池充电并进行维护保养。 (3)充电控制器。充电控制器是把电网供电制式转换为对蓄电池充电要求的制式，即把交流电转换为相应电压的直流电，并按要求控制其充电电流。充电器开始时为恒流充电阶段。
纯电动汽车整车控制器硬件电路开发与设计 摘要：纯电动汽车整车控制器作为纯电动汽车控制系统的核心部件，直接影响 着整车的动力性、经济性和可靠性。 关键词：纯电动汽车；整车控制器硬件；电路开发；设计 引言：纯电动汽车是由多个子系统构成的一个复杂系统，各子系统几乎都通 过其控制单元（ECU）来完成各自功能和目标。为了满足整车动力性、经济性、 安全性和舒适性的目标，各系统还必须彼此协作，优化匹配。因此，必须要有一 个整车控制器来管理协调电动汽车中的各个部件。整车控制器通过采集驾驶员的 操作信息与汽车状态，进行分析与运算，通过 CAN 总线对网络信息进行管理和调度，并针对车型的不同配置，进行相应的能量管理，实现整车驱动控制、能量优 化控制、制动回馈控制和网络管理等。 1纯电动汽车电控系统组成及工作原理 1.1 电控系统组成 纯电动汽车电控系统主要由整车控制器（VCU）、驱动电机及其控制器、动 力电池及BMS、电转向助力及其控制器、电空压机及其控制器、DC/DC、操控面 板等组成。 1.2 工作原理 纯电动汽车以动力电池作为全车的动力源，为各个高压用电设备提供动力。 其中：电空压机为整车提供气源；转向助力泵为整车提供转向助力；DC/DC将动 力电池的高压电转化为低压电，提供给车载低压设备使用；整车控制器负责采集 和处理信号，控制驱动电机工作，实现整车正常行驶与制动。 2 整车控制器的功能模块组成及工作原理 2.1 工作原理 整车控制器（VCU）作为纯电动汽车的核心部件，通过读取和处理驾驶员的 驾驶操作指令，与电机驱动系统、电池管理系统（BMS）及其它控制单元进行交互，使车辆按驾驶期望行驶。另外，还可动态监测系统故障，根据故障的紧急程 度作出相应的保护，例如紧急情况下可切断高压系统以保证车辆行驶安全等。 2.2功能模块组成 整车控制器主要由微控制器模块、电源模块、开关量输入和输出模块、模拟 量输入和输出模块、频率量的输入和输出模块、CAN总线模块、存储模块等组成。 2.2.1 微控制器模块 微控制器（MCU）是整车控制器的核心，它负责信号的采集和处理、逻辑运 算以及控制的实现等。本文选用的是DSP芯片TMS320F28335，该芯片在性价比、功耗、运算能力、存储空间、CAN通讯方面等均有很好的表现，完全可以满足整 车控制器的需要。微控制器模块主要包括：电源电路、时钟电路、复位电路、存 储电路，JTAG接口电路等。1）电源电路：选用的是TPS767D301-Q1，该芯片是 专业的汽车级芯片，其输入电压为2.7～10 V，一路输出固定电压3.3 V，另一路 输出可调电压，每路最大输出电流为1 A [3] 。本文通过降压电路将24 V转换为5 V，再通过TPS767D301-Q1将5 V转为DSP芯片所需的3.3 V和1.9 V。2）时钟电路：TMS320F28335 时钟频率为150MHz，由外部时钟信号通过DSP内部的PLL倍 频得到。3）复位电路：为方便调试，增加了复位按钮，当按下复位按钮后，会 产生一个低电平脉冲输入到DSP的复位引脚中。4）JTAG接口电路： TMS320F28335通过JTAG接口与仿真器连接，实现DSP的在线编程和调试。
带增程器的纯电动汽车动力系统设计 时间:2010-10-28 13:24来源:同济大学 引入Range-Extender（增程器）概念，阐述纯电动汽车前期开发过程中动力系统参数的设计过程，旨在为纯电动汽车动力系统参数开发提供参考。 0 前言 众所周知，我国在传统内燃机汽车方面一直落后于发达国家，有很多关键技术依赖于发达国家的汽车企业，常常被别人牵着鼻子走，这也造成了我国汽车行业长期处在一种低水准、高成本的模式下运作，非常不利于我国汽车行业的正常发展。 目前全球汽车行业正处于转型阶段，由于石油资源的短缺和环境的日益恶化，使得人们不得不考虑从传统内燃机汽车向新能源电动汽车转型，这也给我国汽车行业带来了发展契机，大力发展新能源电动汽车，掌握其关键技术，就能让我国汽车企业在未来的全球竞争中占得先机，在汽车行业占据领先地位。 1 电动汽车及Range - Extender 简介 电动汽车具有高效、节能、低噪声、零排放等显著优点，在环保和节能方面具有不可比拟的优势。目前电动汽车技术的研发已成为各国政府和汽车行业的热点。电动汽车指全部或部分用电能驱动电动机作为动力系统的汽车。它包括燃料电池电动汽车（FCEV）、混合动力电动汽车（HEV）和纯电动汽车（BEV）3种类型。其中纯电动汽车（Battery Electric Vehicle）发展时间最长，曾被全球汽车企业广泛看好，从20世纪70 年代至今，可以说比其他类型电动汽车的发展时间都长，经验也丰富，开发成本也较低。 但由于目前蓄电池储能有限，纯电动汽车存在一次充电后续驶里程短的问题。考虑采用在纯电动汽车上加装一个增程器（Range-Extender）的方法来增加纯电动汽车的续驶里程。
“宾客”纯电动汽车 设计方案 设计单位：四方汽车设计有限公司 项目负责人：陈维劲 小组成员：游东峰、林锦地、缪陈国
目录 一、汽车产品定位 (3) 二、汽车底盘布置形式 (4) 三、驱动电机的选择 (5) 四、蓄电池的选择 (8) 五、技术参数 (10) 六、成本分析 (11) 七、后记 (12) 八、参考文献 (12)
一、汽车产品定位 未来汽车企业要想发展，只有制造符合时代发展需要的产品才能在激烈的市场竞争中占据一席之地。如日本、韩国在世界石油危机之后推出的节能型小汽车，就是适应了时代的发展才在市场上立足。而目前，我国汽车产业要想真正发展起来，必须设计出符合我国市场需求的物美价廉产品。 当今随着科技的发展，汽车产品正在向安全、舒适、节能、环保、高自动化和智能化发展。 a．材料的轻型化。目前，制造一辆汽车所需钢材约占整个汽车自身质量的65％，塑料占11％，铝仅占4％。为了促使汽车向轻型化发展，世界汽车产业正在进行着—嘲材料革命”。 b．能源环保化。随着人们环保意识的提高，追求与自然协调发展已成为国际企业界的一项共识。而汽车一方面给人类带来巨大的进步，另一方面又污染环境，因而，在人类生活日益提高的今天，相信低能源消耗的绿色汽车今后会畅销。 c．高自动化、高智能化。随着电子装备微型化和电子及控制技术日渐成熟，汽车智能化将是汽车发展趋势，人们更多的是追求让汽车“独立思考和判断”。 d．舒适化、安全化。这样，人们驾驶汽车不再是一种危险和负担，因为汽车已成为一种精神和体感的双重享受。 中国是世界上最大的潜在汽车市常我国汽车企业只要利用天时地利，创造出符合我国人民需求的汽车产品，走民族品牌化的道路，就能在世界跨国公司的竞争中立于不败之地。 我们设计的纯电动汽车正是定位在5万到9万元之间的经济型轿车，它是根据比亚迪F0改装而成的，它本身是一辆小排量汽车。我们主要是面向城市里面30岁左右的购买人群。
纯电动汽车高压原理设计---副本
纯电动汽车高压原理设计 一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成 电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。 目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。 目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类 电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。 纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。 混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。 串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。 混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史
毕业论文（设计）开题报告
四、毕业论文（设计）的研究方法或技术路线 研究方法：查阅各类资料，在师的指导下进行整个系统的设计。 技术路线： （1）掌握电动汽车传统设计方法及存在的问题和改进的方法； （2）熟悉STC12C5404AD单片机的功能以便完成电动汽车PWM控制；实现电动汽车的有效制动以及各种保护功能； （4）系统集成调试； 五、主要参考文献及资料 :1］阎石.数字电子技术基础］M ］.北京：高等教育出版社，2000 :2］邓汉馨，邓家龙.模拟集成电子技术教程］M ］.北京：高等教育出版社，1994 :3］盛范成.基于P87LPC764单片机的A/D转换］J］.自动化仪表，2006 :4］耿德根.AVR嵌入式单片机原理与应用］M ］.北京：北京航空航天大学出版社，2001 :5］王培良.电动车控制器保护电路研究［J］.湖州师范学院报，2001 :6］吴守箴，藏英杰.电气传动的脉宽调制技术］M ］.北京：机械工业出版社，1999 :7］房小翠，王金凤.单片机实用系统设计技术］M ］.北京：国防工业出版社，1999 :8］康华光.电子技术基础模拟部分］M ］.北京：高等教育出版社，1999.6 :9］电动车用智能控制器的研制［J］.合肥工业大学学报（自然科版），2001 :10］康华光，邹寿彬?电子技术基础数字部分］M ］.北京：高等教育出版社，1999.6 :11］王培东?单片机原理及应用］M ］.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1996.3 :12］张相军，陈伯时.PWM调制方式对换相转矩脉动的影响］J］.电机与控制学报，2003 :13］周明宝，瞿文龙.电力电子技术［M ］.北京：机械工业出版社，1997.5 :14］宋春荣.通用集成电路速查手册?济南：山东科技大学出版社，1995.9 :15］苏开才.毛宗源.现代功率电子技术］M ］.北京：国防工业出版社，1995 六、指导教师审批意见 签名： 年月日
纯电动汽车高压原理设计 一、电动汽车概述 1.1 电动汽车定义及组成 电动汽车（EV，electric vehicle）是指以车载电源为动力，由电动机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。 电动汽车区别于内燃机汽车的最大不同点是动力系统由电力驱动系统组成，电力驱动系统是电动汽车的核心，由驱动电机及其控制器、动力电源、高压配电系统和电力附件组成，电动汽车的其他装置则基本与内燃机汽车相似。 目前，电动汽车上使用的驱动电机广泛采用为永磁无刷或异步交流电机，随着电机和电机控制技术的发展，开关磁阻电机和轮毂电机等势必成为将来电动汽车驱动电机应用的方向。 目前，电动汽车上应用最广泛的动力电源是锂离子动力电池，但随着新型储能装置的发展和技术革新，类似燃料电池、金属电池、超级电池、超级电容等储能装置也将会改变电动汽车应用的进程。 1.2 电动汽车的分类 电动汽车的种类：纯电动汽车(BEV，battery electric vehicle )、混合动力汽车(HEV，Hybrid-electric vehicle)、燃料电池汽车(FCEV，Fuel cell electric vehicle)。 纯电动汽车，驱动电机的能源完全来自于车载电力储能装置——动力电池。 混合动力汽车，驱动电机的能源来自于传统或新型燃和电力储能装置。 串联式混合动力汽车（SHEV）：车辆的驱动力只来源于电动机。 并联式混合动力汽车（PHEV）：车辆的驱动力由电动机及发动机同时或单独供给。 混联式混合动力汽车（CHEV）：同时具有串联式、并联式驱动方式。 燃料电池汽车：以燃料电池作为动力电源的汽车。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是完全无污染的汽车。 1.3 电动汽车的历史 早在1873年，由英国人罗伯特·戴维森用一次电池作动力发明了可供实用的
电动汽车结构与原理 名词解释 1.纯电动汽车：指由蓄电池或其他储能装置作为电源的汽车。 2.再生制动：指将一部分动能转化为电能并储存在储能设备装置内的制动过程。 3.续驶里程：指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下，以一定的行驶工况，能连续行驶的最大距离。 4.逆变器：指将直流电转化为交流电的变换器。 5.整流器：指将交流电变化为直流电的变换器。 6.D C/DC变换器：指将直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。 7.单体蓄电池：指构成蓄电池的最小单元，一般由正、负极及电解质组成。
8.蓄电池放电深度：指称为“ DOD,表示蓄电池的放电状态的参数，等于实际放电量与额定容量的百分比。 9.蓄电池容量：指完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量，用C表示。 10.荷电状态：称为"SOC，指蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。 11.蓄电池完全充电：指蓄电池内所有的活性物 质都转换成完全荷电的状态。 12.蓄电池的总能量：指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。 13.蓄电池能量密度：指从蓄电池的单位质量或体积所获取的电能。 14.蓄电池功率密度：指从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率。 15.蓄电池充电终止电压：指蓄电池标定停止充电时的电压。 16.蓄电池放电终止电压：指蓄电池标定停止放电时的电压。 17.蓄电池能量效率：指放电能量与充电能量之比值。
18.蓄电池自放电：指蓄电池内部自发的或者不期望的化学反应造成的电量自动减少的现象。 19.车载充电器：指固定安装在车上的充电器。 20.恒流充电：指以一个受控的恒定电流给蓄电池进行充电的方式。 21.感应式充电：指利用电磁感应给蓄电池进行充电的方式。 22.放电时率：电流放至规定终止电压所经历的时间。 23.连续放电时间：指蓄电池不间断放电至中止电压时，从开始放电到中止电压的时间。 24.记忆效应：指蓄电池经过长期充放电后显示出明显的容量损失和放电电压下降，经过数次完全充放电循环后可恢复的现象? 25.蓄电池的循环寿命：在一定的充放电制度下，电池容量下降到某一规定值时，电池所能经受的循环次数。 26.蓄电池内阻：指蓄电池中电解质、正负极群、隔板等电阻的总和。 27.汽车悬架：指车身（或车架）与车轮（或车桥）之间的一切传动连接装置的总称。
新能源汽车 收稿日期：2018－12－06纯电动车车身架构及其带宽设计陈东平王镝（泛亚汽车技术中心有限公司，上海201208） 【摘要】电动车用电机和电池取代了燃油车的动力总成、传动、排气及燃油系统，通过前后配置的轻巧电机简化了电动车的布置和架构类型。但现有的电池及其技术也全面影响着整车的布置、性能及柔性的变化，作为承载和性能实现的主体，车身架构需要适应这一新的变化。通过对比分析与燃油车主要系统的差异，在兼顾传统设计概念的基础上，提出了电动车的车身接口与布置解决方法以及车身架构的实现路径，并结合电池的柔性变化的特点，提出了与之相适应的尺寸及性能带宽的变化方法，实现了基于电动车特点的车身柔性架构及其精益设计。 【Abstract】BEV replace the powertrain，transmission，exhaust and fuel systems of fuel vehicles by motor and battery，and simplify the arrangement and structure type by using front and rear motors．Limited to the existing technology，the overall layout，performance and flexibility of the vehicle needs to adapt to this new change．In this paper，the differences between BEV and ICE are analyzed．The BEV body interface layout solution and the realization path of the vehicle body structure are proposed based on the concept of traditional design．Combined with the flexible change characteristics of batter-y，the size and performance bandwidth change are proposed，the flexible structure of the body based on the characteristics of BEV and lean design are realized． 【关键词】车身架构带宽柔性化车电动车 doi：10.3969/j.issn．1007-4554．2019．02．02 0引言 随着世界各地对碳排放要求的日益严苛，各国政府和各大车企均制定了应对战略并投入巨资进行电动车的研发，各种以纯电驱动的新能源车在国内出现了爆发式增长。但电动车相对燃油车在整车布置、性能及柔性变化的策略上有很大差异，本文将从电动车的特点和内在驱动出发，剖析与燃油车的相似性及特殊性，构建电动车车身架构及其柔性化的实现方法。1电动车车身架构及驱动特点分析 1．1车身架构及其在平台型谱开发中的作用车身架构通常指车身结构的下车体部分，由于它跟整车的动力驱动系统、悬架及转向等底盘系统、座椅及人机布置、整车尺寸及整车性能等核心架构要素密切相关，是上述系统及要求的承载主体，因而将下车体结构称为车身架构。它受造型的影响比较小，但却能更多地体现平台车型型谱的变化能力。一个好的车身架构能够适应车企灵活快速地开发多个车型及变化的要求，而又不 · 11 · 上海汽车2019.02
1.纯电动汽车: 指由蓄电池或其他储能装置作为电源的汽车。 指将一部分动能转化为电能并储存在储能设备装置内的制动过程。 指电动汽车在动力蓄电池完全充电状态下，以一定的行驶工况，能连续行驶 的最大距离。 4. 逆变器：指将直流电转化为交流电的变换器。 5. 整流器：指将交流电变化为直流电的变换器。 DC 变换器：指将直流电源电压转换成任意直流电压的变换器。 7. 单体蓄电池：指构成蓄电池的最小单元，一般由正、负极及电解质组成。 8. 蓄电池放电深度： 指称为“DOD ,表示蓄电池的放电状态的参数，等于实际放电 量与额 定容量的百分比。 9. 蓄电池容量：指完全充电的电池在规定条件下所释放的总的电量，用 “SOC ，指蓄电池放电后剩余容量与全荷电容量的百分比。 15.蓄电池充电终止电压： 指蓄电池标定停止充电时的电压。 16.蓄电池放电终止电压： 指蓄电池标定停止放电时的电压。 17.蓄电池能量效率： 指放电能量与充电能量之比值。 18.蓄电池自放电： 指蓄电池内部自发的或者不期望的化学反应造成的电量自动减少的现 象。 19. 车载充电器：指固定安装在车上的充电器。 20. 恒流充电：指以一个受控的恒定电流给蓄电池进行充电的方式。 21. 感应式充电：指利用电磁感应给蓄电池进行充电的方式。 22. 放电时率：电流放至规定终止电压所经历的时间。 23. 连续放电时间：指蓄电池不间断放电至中止电压时，从开始放电到中止电压的时间。 24.记忆效应：指蓄电池经过长期充放电后显示出明显的容量损失和放电电压下降，经过数 2.再生制动: 3.续驶里程: 11.蓄电池完全充电: 指蓄电池内所有的活性物质都转换成完全荷电的状态。 12.蓄电池的总能量: 指蓄电池在其寿命周期内电能输出的总和。 13.蓄电池能量密度: 指从蓄电池的单位质量或体积所获取的电能。 14.蓄电池功率密度: 指从蓄电池的单位质量或单位体积所获取的输出功率。 C 表示。 10.荷电状态：称为
电动汽车工作原理 作者： （本文为博闻网版权所有，转载必须注明出处。） 本文包括： 1. 1.?引言 2. 2.? 3. 3.? 4. 4.? 5. 5.? 电动汽车总是出现在各类新闻中。人们对电动汽车的兴趣不减，有以下几个原因： 电动汽车产生的污染比动力车要少，因此从环保方面考虑，电动汽车是汽油动力车的一种合适的替代方案 （特别是在城市中）。 任何有关的新闻报导通常也会谈论到电动汽车。 由燃料电池提供动力的车是电动汽车，而燃料电池现已在新闻中受到了广泛的关注。 典型电动汽车的功率为50千瓦的控制器 在本文中，您将通过厂商生产和自己动手改造两个方面了解电动汽车。您还将了解一个针对初中和高中学生的，该计划让各个学生团队来制作电动汽车并进行比赛。 电动汽车是一种由而不是提供动力的汽车。、、排气管和油箱一起拆下。 从外观上看，您可能完全不知道汽车是电动的。大多数情况下，电动汽车都是由汽油动力车改装过来的，因此在这种情况下很难分辨出来。驾驶电动汽车时，通常唯一能够让您认清这辆车的真实面目的方法是：电动汽车开起来几乎是无声的。
在发动机罩的下面，汽油车和电动汽车之间存在许多差异： 汽油发动机已被电动马达替换。 电动马达从控制器获取动力。 控制器从一组可充电的蓄电池获取动力。 汽油发动机及其油管、排气管、冷却管和进气歧管看起来就像一个管道工程。而电动汽车完全是一个布线工程。 为了对电动汽车的一般工作原理有个认识，先让我们看一下典型的电动汽车，以了解其构造。下面显示的是供我们本次讨论的电动汽车： 这是一辆典型的电动汽车，车身贴了一些特别漂亮的贴纸（请参见，了解这一针对中学生的 比赛）。 这辆电动汽车是从一辆普通的1994 Geo Prism汽油动力车改装过来的。以下是将该汽车变成一辆电动汽车所做的改装： 将汽油发动机连同 将拆下。现有保留在原位，并固定在二挡。 通过一个固定板使用螺栓将新的交流电动马达固定到变速器上。 增装一个电动控制器以控制交流马达。
毕业论文（设计）开题报告 题目名称：纯电动汽车电控调速系统设计 学生姓名专业应用电子技术教育学号 指导教师姓名所学专业机电技术教育职称 完成期限 一、选题的目的意义 随着世界汽车产业的发展，日益增加的石油能源的消耗，将加快从能源短缺到能源枯竭的步伐；并且汽车的燃油与尾气的排放污染又是未来大中城市大气污染的主要污染源。顺应时代的要求，建立在先进的储能电池能源系统、马达驱动系统以及电子和计算机控制系统三大技术的基础上的电动车越来越受到人们的关注。我们可以不用担心电能的损耗，因为一方面，电动车的电源可以做成充电形式的电池；另一方面，电能可以借用风力、水力和太阳能等外力成为可循环使用的资源，不用担心资源会枯竭等问题。除此之外，电动车比传统的燃料汽车更易实现精确的控制，智能交通系统则有可能率先通过电动车来实现，从而提高道路利用率和交通安全性。 二、国内外研究现状 电动汽车的发展几经兴衰,由于环境和能源问题又重新兴起。目前,世界上许多国家在研究开发电动汽车,主要还是解决电池问题。还有就是控制器的问题，在控制器的选择上，有多种多样，以前的模拟控制方式到模拟数字一体化的方式，可以说各有各的优势，各有各的缺点。随着科技的不断进步，人们开始了在单片机上的研究，利用单片机作为控制器来控制PWM 的脉冲宽度以达到控制电机转速和转向的目的。利用单片机的控制器有很多优点，一方面减少了元件的使用量，减少了故障的出现率；另外保护功能的实现主要在程序，为产品的后期开发提供了方便。由于单片机用的技术含量较高，所以在价格上比较贵。因此我所要研究的是找到一个功能比较齐全、方便简单易用、价格比较适中的单片机来控制PWM的脉冲宽度以达到影响直流无刷电机的转速和转向。 三、主要研究内容 1．电动汽车电机的选型； 2．电动汽车调速控制方式； 3．电动汽车制动； 4．电动汽车安防与报警； 5．程序的写出与调试； 6．硬件的制作与安装；
摘要 在当前全球汽车工业面临金融危机和能源环境问题的巨大挑战的情况下，发展电动汽车，利用无污染的绿色能源，实现汽车能源动力系统的电气化，推动传统汽车产业的战略转型，在国际上已经形成了广泛共识。 本课题以电动汽车他励电机控制器为例，以实现电动汽车的加、减速，起、制动等基本功能以及一些特殊情况下的处理。以开发出高可靠性、高性能指标、低成本并且具有自主知识产权的电动汽车电机驱动控制系统为目的。主要包括硬件电路板的设计，以及驱动系统的软件部分的仿真调试。 在驱动系统硬件设计中，这里主控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64芯片。功率模块采用多MOSFET并联的方式，有效的节约了成本。电源模块采用基于UC3842的开关电源电路。选用IR公司的IR2110作为驱动芯片，高端输出驱动电流可到1．9A，低端输出驱动电流可到2.3A，能够提供7个MOSFET并联时驱动电流。对于电流检测模块，本文没有采用电流传感器或者是康铜丝,而是采用了一种基于MOSFET管压降的电流检测电路，这种方式即节约了成本也保证了检测精度。 驱动系统的软件设计中，主要实现的功能为：开关量的检测处理，故障检测，串口通讯，励磁、电枢控制，报警功能等。针对他励电机电动汽车的控制特性，提出了节能控制算法和最大转矩控制算法，用于提高电动汽车的续航里程和加速性能。 他励直流电动机驱动系统能够很好的运行在电动汽车上，性能可靠、结构简 单，并且节约了成本，使电动汽车的性价比大大提高，有利于电动汽车的普及。 关键词：电动汽车，ATmega64，他励直流电机，PID模糊控制
目录 摘要 (1) 第一章绪论 1.1纯电动汽车在国内的发展状况 (3) 1.2 国外电动汽车发展现状 (3) 1.3 本课题的任务和主要工作 (4) 第二章他励电动机的控制理论基础 2．1他励直流电动机的调速与制动 (5) 2．1．1直流电动机电枢电动势和电磁转矩 (5) 2．1．2 他励直流电动机的机械特性 (6) 第三章系统的硬件设计 3．1系统硬件的整体设计方案 (10) 3．2主控制器MCU的介绍 (10) 3．2．1 MCU的选择 (10) 3．2．2 ATmega64的特性与内部结构 (11) 3．3开关电源模块 (12) 3．4电流检测模块 (13) 3．5驱动电路的设计 (16) 3．6电压检测电路 (17) 3．7温度检测电路 (18) 3．8加减速踏板信号检测电路 (19) 3．9 开关量输入信号 (20) 3．10蜂鸣器报警电路 (20) 3．11通讯模块电路设计 (21) 3．12硬件抗干扰的设计 (22) 3．13本章小结 (23) 第四章系统的软件设计 4.1 电动汽车的控制策略研