纯电动汽车设计方案(纯电动汽车设计总结)
今天给各位分享纯电动汽车设计方案的知识,其中也会对纯电动汽车设计总结进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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纯电动汽车是以车载电源为动力,电动汽车动力系统由什么组成?
纯电汽车的重要构成为电力技术系统构成,构成部分有电池组、电机等,在其中电池组承担贮备电磁能,电机承担推动和给予车里传动系统等。
电力技术或者叫电技术性主要用于纯电汽车,都是大家现在经常说的电动车型之一。其构成部分有动力锂电池、推动电机等。动力锂电池其实就是电池组的主要功能为贮备电磁能,以推动车辆,或为车内电气控制系统给予电磁能。电机关键为导向功效,但也有一些电机不参加推动,反而是给予额外功能。
之前的电池组和现在电池组有所不同,之前的电池组相对密度比较小,存放的电磁能少,而且作功效率低下,因此之前的新能源汽车里程数稍短。***如提升电池组,还会导致车子太重,反倒严重影响车子里程数,但是现在的新型电池获得了发展趋势,密度大,能量储存得多,纯电汽车里程数长。
电机有好几种,有一些纯电汽车的电机是车子推动电机,关键参加汽车行驶工作。但是有些电机设计方案功能的不一样,做为一些分动、传动系统电机来参加工作中,还有些是特殊电机方式存有,比如一些电机能够提供车里特殊的配置推动。因此纯电汽车的重要构成部分电机并不一定都加入到推动车辆。
纯电汽车动力装置构成不完整看电池电量和电机总数,纯电汽车电池电量越大就越好?并不是这样,有一些电池相对密度不太高,容积越大净重越大,严重影响里程数,因此电池电量是一方面,新型电池是一方面。电机总数并不是愈多愈好,电机越来越耗电量,车子可能从推动角度来迅速,但也要看全车特性,能不能承担更多,电机输出功率迅速导出。
奔驰新一代EQ旗舰轿车 全新纯电EQS设计解析
易车原创 全新EQS代表了奔驰的品质标杆,所以在内饰设计方面,EQS也要充分地体现其先锋豪华的理念,以及奔驰一直提倡的“感性·纯粹”的概念。全新EQS的量产车型即将在4月份正式发布,在此之前,我们会通过一系列的解析内容,带领大家逐步了解全新EQS的产品特点。
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EQS希望在设计上,可以为大家带来一种现代感和未来感。奔驰也在不断地探索,用什么样的元素能够体现其最新产品在纯电领域的质感。无论是内饰设计还是外观设计,设计是一个整体的概念。
对于EQS的外观,这是一款车身超过5米、可以乘坐4人的大型电动轿车。设计上的创新,就是希望突破传统的三厢造型,让它看上去更加纯粹、更加优雅、更为卓越。因此,奔驰设计师将EQS的车身线条塑造成更加纯粹、简洁且高效,并把这种思路叫做弯弓式设计构思。
弯弓式设计最初应用于F 015 luxury in motion概念车上。其前卫的设计理念缔造出独特的外观造型,整体车身甚至车窗部分都被银色所包覆,让车辆具备良好的车内外互动设计。
众所周知,EQS是一款纯电动车,它基于纯电平台正向研发打造。它没有内燃机,不需要很长的引擎盖,设计师***用弯弓式设计,整体的“弯弓”线条从车头延伸至车尾,让乘客舱可以拥有更宽敞的空间,这也让EQS的设计显得与众不同。
EQS的车身侧面完全***用了无缝设计,车门把手同样如此,车身整体非常简洁,没有多余的线条。EQS***用了灯带式日间行车灯设计,并且灯带中有三个灯点——这与全新S级轿车一脉相承。尾灯***用螺旋式设计,灵感来源于传统灯泡的螺旋灯丝。
EQS拥有优秀的空气动力学表现,其风阻系数打破了现有量产车型的纪录。据厂家介绍,全新EQS的风阻系数可以达到惊人的0.20,而特斯拉的新款Model S的风阻系数为0.208、奥迪e-tron GT的风阻系数不过才0.24。可见,全新EQS通过设计的创新,不断完善每一个细节,从而有效降低了风阻系数。
有别于大多数车型***用多联屏的设计方案,MBUX Hyperscreen***用了一整块无缝衔接的曲面屏。MBUX Hyperscreen为车辆带来极强的未来感,整块屏幕犹如在空间中自由悬浮一般,呈现巨大的空间感,并带来高科技感和透明感。
MBUX Hyperscreen把不同的元素融合在一块屏幕上,这其中是有许多挑战的。正因为在技术上存在这么多困难,要实现量产具有很大的挑战性,不过也正说明EQS与其他的车型是与众不同的。
空调主出风口的设计灵感来自于涡轮发动机,具有高科技的玻璃式外观。每个细节都充分地展现了高品质,比如大屏上方的横向出风口***用了玫瑰金线条设计,其上的扇叶控制拨片看起来就像是在金线上浮动一般。这条出风口从中控台一直延伸至副驾门边,还搭配有梅赛德斯-奔驰独有的氛围灯设计。
对于奔驰而言,静谧性至关重要的内饰组成部分之一,拥有良好的静谧性,也意味着是终极的豪华感。
在这样的情况之下,对于EQS进行了全新的声学设计。在声学设计之下,可以给用户带来具有未来感和先锋感的选择。全新EQS车型中,提供了三种声音效果的选择,分别是Silver W***es、Vivid Flux和Roaring Pause。EQS带来的三种声音场景,不仅是给用户操控方面的反馈,更重要的是一种“语言”,让人与车进行互动。当然,用户也可以自主把整个声音系统都关掉。
通过一系列这样的创新性设计,造就了EQS有望成为高品质、高质量与未来的代表。值得一提的是,EQS是基于其全新EVA纯电平台打造的首款车型,续航里程将超过700公里,它的出现也将成为奔驰EQ之年中最值得期待的全新电动车型,也帮助奔驰在豪华品牌阵营中,占据电动化领域的一席之地。
谁能提供关于电动汽车驱动系统的设计方案?包括控制部分及功率部分的。
网上看到一篇文章,主控芯片用tms320lf2407a dsp芯片,IG***模块用infineon公司的b***300gb600dlc,IG***驱动电路用落木源公司的TX-KA101,是05、06年的文章,应用应该比较成熟了,转贴给你供参考。
贴不上图,具体内容你再网上再搜搜。
《基于F2407aDSP的全数字混合动力电动汽车驱动系统的设计》
关键字:混合动力电动汽车、驱动、F2407A、b***300gb600dlc、TX-KA101、bldcm
1 引言
随着城市环境污染问题的日益严重,汽车尾气的控制越来越受到人们的重视,很多国家都开展了电动汽车的研究。但是电动汽车存在续驶里程短、动力性能差等弱点,加之成本太高,目前还无法大批量投入市场。为了兼顾传统燃油汽车和电动汽车的优点,国内外都开始进行混合动力汽车的研究。混合动力电动汽车是目前解决低排放、大幅度地降低污染最有效最现实的一种环保交通工具,它不仅具有续驶里程长的优点,还能发挥出更好的动力性能。混合动力电动汽车同时拥有电机驱动和内燃机驱动,对电机驱动系统不仅要求具有较高的重量比功率,而且既能作电动机运行,还能作发电机运行。
本文所介绍的混合动力系统***用tms320lf2407a dsp芯片构成主控制器,同时选用infineon公司的b***300gb600dlc ig***模块作为功率器件,选用北京落木源公司的TX-KA101作为IG***驱动芯片。实现了基于无刷直流电机(brushless dc motor, bldcm)的控制系统。实验结果表明,该系统设计合理,性能可靠。
2 bldcm的控制原理
bldcm转子***用永磁体激磁,功率密度高,控制简单,调速性能好,既具备交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等特点,又具备直流电机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点,故广泛应用于车辆驱动,家用电器等方面。
如图1所示,通常的无刷直流电机具有120°的反电动势波形,在每相反电动势的最大处通入电流,就能产生恒定的电磁转矩,其转矩表达式如下式。
图1 三相反电势和电流波形
(1)
其中td是电机的电磁转矩,ea、eb、ec分别是每相的反电动势,ia、ib、ic分别是每相的电流值,ω是电机的角速度。因此,当电机反电动势纯梯形分布时,其力矩与电流的大小成正比。但是,通常情况下电机的反电动势不是纯梯形分布,另外,由于电机绕组电感的存在使得电流在换相时存在脉动,从而造成较大的转矩脉动。已有大量的文献对bldcm的换相转矩脉动抑制进行了讨论。bldcm调速中另一个必须知道的是电机转子轴位置,一般通过检测电机的霍尔信号来获得,并以此进行电机的换相控制。
3 主电路以及控制策略
图2 驱动系统主电路
图2是整个系统的主电路图,本系统中,bldcm的驱动***用了buck+full_bridge的电路结构。与常规三相桥的驱动方式不同,通过控制buck电路的输出电流,即电感l1上的电流来使bldcm获得近乎直流的电流,以此来获得尽可能好的力矩控制效果。图3(a)、(b)、(c)分别是电感l1,电容c0以及电机母线端电流波形。
下面来分析该电路的工作原理。
(1) 正向电动模式
此时t1工作于开关状态,t2不导通,d2作为buck电路的二极管。通过控制电感l1上的电流和电容c0上的电压可以实现电路的恒流、恒压控制。此时,后端的full_bridge电路根据电机的三相霍尔信号进行换相控制,其开关工作在低频条件下。通过对电感l1电流的控制可以减少电机启动时的冲击电流,减少启动转矩的脉动。
图3 恒流控制下各元件电流波形
(2) 反向充电模式
当整个系统的内燃机开始工作后,后端bldcm处于发电状态。此时t2工作于开关状态,t1不导通,d1作为boost电路的二极管工作。通过控制boost电路的输出电压和电感l1上的电流可以使电路工作于恒压、恒流等模式,从而实现对蓄电池的恒压限流、恒流和浮充三段式充电方式。此时后端的三相桥电路工作于不控整流状态下。
(3) 制动模式
当车辆需要停止或刹车时,通过反向对蓄电池充电来进行制动,其工作方式与反向充电模式类似。此时电机内相反电动势与相电流反相位,其电磁转矩起制动作用,从而可以使电机很快的停下来。
4 系统软硬件设计
4.1 软件设计
f2407a控制程序由3个部分组成:主程序的初始化、pwm定时中断程序和dsp与周边***的数据交换程序。
(1) 主程序
主程序先完成系统的初始化、i/o口控制信号管理、dsp内各个控制模块寄存器的设置等,然后进入循环程序,并在这里完成系统参数的保存。
(2) pwm定时中断程序
pwm定时中断程序是整个控制程序的核心内容,在这里实现电流环、速度环***样控制以及bldcm的换相控制、pwm信号生成、电感连续、断续控制,工作模式的选择,软件过流、过压的保护,以及与上位控制器的通讯等。中断控制程序周期为50μs,即ig***开关频率为20khz。其中每个开关周期完成电流环的***样和开关信号的输出,每20个开关周期完成一次速度环控制。pwm控制信号***用规则***样pwm调制方法生成。
(3) 数据交换程序
数据交换程序主要包括与上位机的通讯程序、eeprom中参数的存储。其中通讯可以***用rs-232或can总线接口,根据特定的通讯协议接受上位机的指令,并根据要求传送参数。eeprom的数据交换通过dsp的spi口完成。
4.2 硬件设计
(1) dsp以及周边***
整个系统的控制电路由f2407a+gal组成。其中gal主要用于系统io空间的选通信号以及开关驱动信号的输出控制等。f2407a作为控制核心,接受上位机信息后判断系统的工作模式,并转换成ig***的开关信号输出,该信号经隔离电路后直接驱动ig***模块给电机供电。另外eeprom用于参数的保存和用户信息的存储。
(2) 功率电路
系统的功率器件选用了infineon公司b***300 gb600dlc ig***模块,其内部集成2个ig***开关管,耐压600v,耐流300a。驱动选用北京落木源公司的TX-KA101 ig***驱动芯片,内含三段式的过流保护电路。系统的辅助电源***用反激式开关电源,主要供电包括系统所有开关管的驱动电源,f2407a和gal以及其他控制芯片的电源和***样lem以及三相霍尔的工作电源。
(3) ***样电路
本系统需要***样电感l1上的电流,另外需要对蓄电池电压和电机端输入电压进行***样,从而完成电路的恒流、恒压等控制功能。***样电路***用霍尔传感器并经模拟电路处理在0~3.3v的电压范围内,再送入f2407a的ad***样口。
(4) 转子位置检测电路
电机位置反馈***用双极性锁存型霍尔元件,在电机的每相绕组处都安放一个元件。霍尔信号根据电机转子磁极的极性来产生方波信号。霍尔元件安放的位置通常有60°和120°之分。f2407a通过判断方波信号跳变的极性来获取换相信息,同时记录方波脉冲的个数来计算电机的转速,从而实现电机速度的闭环控制。
(5) 保护电路
系统的保护分为软硬件保护,由于硬件保护速度较快,通常用于驱动信号的直接封锁。从保护等级来分,可以分系统级保护和驱动级保护,其中,驱动级保护是通过ig***驱动芯片TX-KA101特有的保护功能来实现的。系统级保护包括控制器的过流、过压、欠压,过温以及霍尔元件故障等保护。
5 实验结果
实验中***用了宁波欣达集团乐邦电机厂的bldcm,其额定功率为50kw,最大功率100kw,额定转矩212n·m,额定转速2300r/min,额定电流214a。额定电压336v,通过蓄电池组供电。整个驱动系统***用f2407a dsp芯片控制,其开关频率为20khz,电感l1=75μh,电容c0=100μf。功率模块选用infineon公司的b***300gb600dlc低损耗ig***模块,其内部是一个半桥电路,具有低引线电感的封装结构。系统散热***用水冷。图4是正向电动时电感l1上的电流,此时电流连续,图5是电流连续时二极管d2两端的电压波形,可以看出几乎没有尖峰电压。图6是电感电流不连续时的波形,图7是电流断续时二极管d2两端电压波形。图8是电机轻载时的相电流波形,其电流较为平稳。图9,图10分别是ig***在导通和关断时的电压波形,其开关时间都在100ns左右,且关断时没有尖峰电压。
图4 正向放电电流连续波形
图5 电流连续时二极管电压结论
图6 正向放电电流断续波形
图7 电流断续时二极管电压
图8 电机相电流波形
图9 ig***导通时的电压波形
图10 ig***关断时的电压波形
6 结束语
本系统控制上***用dsp的数字结构,电路设计简单,紧凑,满足了大功率bldcm的实时控制要求。同时全数字化的控制,使系统在控制精度、功能和抗干扰能力上都有了很大程度的提高。整个系统不仅具有正向电动的功能,同时具有反向充电和制动功能。实验结果表明该系统设计合理,适应混合动力电动汽车的应用要求。
关于纯电动汽车设计方案和纯电动汽车设计总结的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。