纯电动汽车电机系统的控制策略

电动汽车的电力系统设计与控制近年来，随着人们对环境保护并行动的呼声不断增加，电动汽车作为一种环保、低碳的交通工具，越来越受到人们的青睐。

然而，电动汽车的电力系统设计与控制是电动汽车的关键技术之一，因此本文将重点探讨电动汽车的电力系统设计与控制。

一、电动汽车的电力系统概述电动汽车的电力系统主要包括电动机、电池和电子控制器。

其中，电动机是电动汽车的“心脏”，是实现电能转化为动力的关键部件。

而电池则是电动汽车的“动力支持”，对电动汽车的里程及性能影响较大。

此外，电子控制器是电动汽车电力系统中的“大脑”，可以控制电动机、电池和其他电子设备的正常运转。

二、电动汽车电池的设计与控制电动汽车的电池系统是电动汽车的重要组成部分，掌握其设计与控制技术是电动汽车制造商的必修课程。

电动汽车电池系统主要涉及电池组设计、电池管理系统的设计以及BMS的设计等方面。

1、电池组设计电池组的设计是电动汽车电池系统中的重要组成部分。

电池组一般由多个电池单体组成，其设计需要考虑到电池单体的电压、容量等指标，以及连接方式、结构图案、重量等一系列因素。

对于电动汽车电池组设计的主要注意点可以概括为“轻、薄、小、大”，即要重视发动机系统的轻量化设计，而且要考虑到空间的利用率和尺寸的限制。

2、电池管理系统设计电池管理系统是指控制电池单体电压、容量、温度、充放电过程、失效管理等一系列操作的系统。

其主要目的是为了延长电池组的寿命、提高电池的性能、防范电池失效风险，提供电池的状态信息等。

电池管理系统需要掌握能源管理技术、传感技术、通信技术等一些核心技术，因此制造商需要不断提升技术水平，满足市场需求。

3、BMS设计BMS是电动汽车电池管理系统的核心技术之一，其作用是监测电池的电压、电流、温度等参数，实现对电池的控制。

BMS的设计需要考虑电池型号、工作条件、安全要求等因素，同时需要实现精确、快速、稳定的管理、监测和控制功能。

三、电动汽车电机的设计与控制电动汽车的电机系统主要包括电机、控制器和传动装置等三个部分。

电动汽车驱动电机热管理系统设计与控制策略驱动电机、发电机和控制器等元件的温度直接影响着其使用性能和寿命。

当驱动电机和发电机的温度突然升高或者超过电机的最高温度时，可能引发电机的故障，而控制器对使用温度也有一定的要求。

因此需要开发一种高效可靠的热管理系统，提高驱动电机、发电机和控制器等元件的使用效率和寿命。

电机热管理的主要方法电机与控制器在电能与机械能的转换过程中，部分电能会损耗成为热能释放。

对于新能源汽车，驱动电机作为动力源，控制器提供能量转换，缺一不可。

两者的热管理系统则主要对其冷却，使其能够安全可靠运行。

随着驱动电机功率和转矩的日益增大，对电机和控制器热管理系统的要求也随之提高。

目前，针对电机与控制器的冷却方式依据其介质不同，可分为风冷和液冷。

风冷采用风冷的优点是结构简单、不需要设计独立的冷却零件、维护方便及成本低，缺点是冷却效果较差。

为保证足够的散热量需求，驱动电机与控制器需要增大与气流的接触面积，导致电机和控制器体积和成本的增加；驱动电机和控制器在车辆上使用时对应的工况较为复杂，风冷无法在各工况下保持所需的散热量，故仅在热负荷小的小型车驱动电机或辅助电机采用风冷。

如北汽新能源lite车型和雷克萨斯RX450h的后驱电机等。

水冷相比风冷，液体具有更高的比热，且可以根据需要主动调节系统温度，故而液冷具有更好的稳定性。

对于新能源汽车的驱动电机和控制器等元件，采用液冷可以迅速带走热量，实现温度的快速降低，提高电机和控制器的效率和寿命。

现阶段新能源汽车电机和控制器普遍使用液冷冷却，国内自主品牌主要采用冷却液作为介质，如蔚来、北汽新能源和吉利等。

油冷日系车型的电机则能够采用ATF（自动变速器油）作为冷却介质，与冷却液相比，油冷电机体积更小，前机舱布置较为紧凑。

如雷克萨斯RX450h和三菱PHEV的前驱动电机和发电机等，控制器仍是采用冷却液冷却。

系统设计新能源汽车的电机热管理系统主要为驱动电机、发电机、控制器、车载充电机和DC/DC等元件进行温度控制，保证其能够工作在最合适的温度。

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。

纯电动汽车的电动机调速控制技术随着环保意识的增强和汽车工业的发展，纯电动汽车作为一种清洁能源车辆正逐渐受到人们的关注和青睐。

作为纯电动汽车的核心部件之一，电动机的调速控制技术对于纯电动汽车的性能和效能具有重要的影响。

本文将详细介绍纯电动汽车的电动机调速控制技术，并探讨其在提升整车性能、优化能源利用、增强安全性等方面的应用。

首先，纯电动汽车的电动机调速控制技术主要涉及到电机的起动、加速、减速和制动过程。

为了实现电机的高效工作，不仅需要准确控制电机的转速和转矩，还需要考虑到电机的功率输出、能耗限制和安全性等因素。

在起动过程中，电动机的调速控制技术需要确保电机能够平稳启动，并在不超过电机额定电流和电机承载能力的前提下实现最大功率输出。

为了实现这一目标，可以采用电机启动器、电机开关和电动机控制器等设备进行电机起动控制，并根据车速、扭矩需求和动力系统的热稳定性等因素进行相应的调整和优化。

在加速过程中，电动机的调速控制技术需要使车辆快速达到设定速度，并尽可能减少能耗和排放。

传统汽车通常通过调节发动机的进气量来实现加速控制，而纯电动汽车则通过调整电机的转速和转矩来实现加速控制。

为了实现精确的加速控制，可以采用电机控制器、电子控制单元和传感器等设备，通过感知车速、扭矩需求和能量状态等信息，进行精细调整和优化。

此外，还可以利用能量回收系统和能量管理系统等技术，在减速和制动过程中捕获和利用车辆的动能，提高能源利用效率。

在减速和制动过程中，电动机的调速控制技术需要确保车辆能够平稳减速和停车。

为了实现这一目标，可以采用再生制动系统和电子制动系统等设备对车辆进行制动控制。

再生制动系统通过改变电机的工作方式，将动能转化为电能并存储在电池中，减少制动时产生的能量损失。

电子制动系统通过调整电机的转速和制动力矩，实现车辆的平稳制动和停车控制。

这些技术的应用不仅可以减少机械制动器的磨损和能量损失，还可以提高制动安全性和驾驶舒适性。

新能源纯电动汽车整车上下电控制策略设计介绍一、前言为了提高整车高压上下电安全，准确诊断出整车动力系统的高压故障并迅速做出相应处理，本文针对纯电动汽车动力系统结构，定义了基于CAN通讯的整车控制网络。

以整车安全性为主要参考量，设计了电动汽车整车控制器上电控制策略、下电控制策略以及紧急故障模式下对高压电紧急下电和低压电处理方法，为调试整车控制器及相应的高低压设备奠定基础。

电动汽车展示二、高压控制的重要性纯电动汽车(EV)以动力蓄电池组作为唯一动力源，以驱动电机作为唯一动力驱动装置。

蓄电池工作电压高达几百伏，当发生高压电路绝缘失效或短路等故障时，会直接影响驾乘人员的生命财产以及车载用电器的安全。

因此，在设计和规划高压动力系统时应充分考虑整车和人员的电气安全性，确保车辆运行安全、驾驶人员安全和车辆运行环境安全。

整车控制器(VCU)是纯电动汽车运行的核心单元，担负着整车驱动控制、能量管理、安全保障、故障诊断和信息处理等功能，是实现纯电动汽车安全高效运行的必要保障。

纯电动汽车上下电控制策略开发设计的目的在于：在已有整车动力系统结构的前提下，通过采集钥匙及踏板等驾驶员动作信号，并通过CAN总线、电池管理系统(BMS)及电机控制器(MCU)等子系统进行通讯，来控制整车高压上电、下电安全。

同时在上下电过程中，力求准确诊断出整车动力系统的高压故障并迅速做出相应处理。

目标车型钥匙门开关设置为两挡：OFF挡、ON挡；整车挡位设置为：前进挡(D挡)、空挡(N挡)、倒挡(R挡)。

表1为各主要部件缩略语及其定义。

表2为各变量名称及说明。

表1主要部件缩略语及其定义表2各变量名称及说明三、整车上下电控制策略1、整车模式说明基于钥匙门位置设置，进行上下电控制，实现整车控制系统初始化、自检、充电状态判断等功能。

目标车型整车控制器由低压蓄电池供电，其上电下电状态由仪表板上的低压开关进行控制。

整车模式分为外接充电模式、非充电模式和紧急停机模式。