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電動車控製器技術開發

發布日期:2018-07-03 作者: 點擊:

在傳統的控製單元開發流程中,通常采用串行開發模式,即首先根據應用需要,提出係統需求並進行相應的功能定義,然後進行硬件設計,使用匯編語言或C語言進行麵向硬件的代碼編寫,隨後完成軟硬件和外部接口集成,最後對係統進行測試標定。

整車控製器,尤其是純電動車控製器,其整車控製器研發多采用V模式開發流程。軟硬件技術的不斷發展,為並行開發提供了強有力的工具。

第一步,功能定義和離線仿真。首先根據應用需要明確控製器應該具有的功能,為硬件設計提供基礎;然後基礎Matlab建立整個控製係統的仿真模型,並進行離線仿真,運用軟件仿真的方法設計和驗證控製策略。

第二步,快速控製器原型和硬件開發。從控製係統的Matlab仿真模型中取出控製器模型,並且結合dSPACE的物理接口模塊來實現與被控對象的物理連接,然後運用dSPACE提供編譯工具生成可執行程序,並下載到dSPACE中。dSPACE此時作為目標控製器的替代物,可以方便地實現控製參數在線調試和控製邏輯調節。

在進行離線仿真和快速控製其原型的同時,根據控製器的功能設計,同步完成硬件的功能分析並進行相應的硬件設計、製作,並且根據軟件仿真的結果對硬件進行完善和修改。

第三步,目標代碼生成。前述的快速控製原型基本生成了滿意的控製策略,硬件設計也形成了最終物理載體ECU的底層驅動軟件,兩者集成後生成目標代碼下載到ECU中。

第四步,純電動汽車的硬件在環仿真,目的是驗證其電動車控製器電控單元ECU的功能。在這個環節中,除了電控單元是真實的部件,部分被控對象也可以是真實的零部件。

第五步,調試和標定。把經過硬件再換仿真驗證的ECU鏈接到完全真實的被控對象中,進行實際運行試驗和調試。

分類:

電動車控製器從結構上分兩種,我們把它稱為分離式和整體式。

1、分離式:所謂分離,是指控製器主體和顯示部分分離。後者安裝在車把上,控製器主體則隱藏在車體包廂或電動箱內,不露在外麵。這種方式使控製器與電源、電機間連線距離縮短,車體外觀顯得簡潔。

2、一體式:控製部分與顯示部分合為一體,裝在一個精致的專用塑料盒子裏。盒子安裝在車把的正中,盒子的麵板上開有數量不等的小孔,孔徑4-5mm,外敷透明防水膜。孔內相應位置設有發光二極管以指示車速、電源和電池剩餘電量。

控製器電路圖

簡略地講控製器是由周邊器件和主芯片(或單片機)組成。周邊器件是一些功能器件,如執行、采樣等,它們是電阻、傳感器、橋式開關電路,以及輔助單片機或專用集成電路完成控製過程的器件;單片機也稱微控製器,是在一塊集成片上把存貯器、有變換信號語言的譯碼器、鋸齒波發生器和脈寬調製功能電路以及能使開關電路功率管導通或截止、通過方波控製功率管的的導通時間以控製電機轉速的驅動電路、輸入輸出端口等集成在一起,而構成的計算機片。這就是電動自行車的智能控製器。它是以“傻瓜”麵目出現的高技術產品。

控製器的設計品質、特性、所采用的微處理器的功能、功率開關器件電路及周邊器件布局等,直接關係到整車的性能和運行狀態,也影響控製器本身性能和效率。不同品質的控製器,用在同一輛車上,配用同一組相同充放電狀態的電池,有時也會在續駛能力上顯示出較大差別。


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