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电动车控制器技术开发

发布日期:2018-07-03 作者: 点击:

在传统的控制单元开发流程中,通常采用串行开发模式,即首先根据应用需要,提出系统需求并进行相应的功能定义,然后进行硬件设计,使用汇编语言或C语言进行面向硬件的代码编写,随后完成软硬件和外部接口集成,最后对系统进行测试标定。

整车控制器,尤其是纯电动车控制器,其整车控制器研发多采用V模式开发流程。软硬件技术的不断发展,为并行开发提供了强有力的工具。

第一步,功能定义和离线仿真。首先根据应用需要明确控制器应该具有的功能,为硬件设计提供基础;然后基础Matlab建立整个控制系统的仿真模型,并进行离线仿真,运用软件仿真的方法设计和验证控制策略。

第二步,快速控制器原型和硬件开发。从控制系统的Matlab仿真模型中取出控制器模型,并且结合dSPACE的物理接口模块来实现与被控对象的物理连接,然后运用dSPACE提供编译工具生成可执行程序,并下载到dSPACE中。dSPACE此时作为目标控制器的替代物,可以方便地实现控制参数在线调试和控制逻辑调节。

在进行离线仿真和快速控制其原型的同时,根据控制器的功能设计,同步完成硬件的功能分析并进行相应的硬件设计、制作,并且根据软件仿真的结果对硬件进行完善和修改。

第三步,目标代码生成。前述的快速控制原型基本生成了满意的控制策略,硬件设计也形成了最终物理载体ECU的底层驱动软件,两者集成后生成目标代码下载到ECU中。

第四步,纯电动汽车的硬件在环仿真,目的是验证其电动车控制器电控单元ECU的功能。在这个环节中,除了电控单元是真实的部件,部分被控对象也可以是真实的零部件。

第五步,调试和标定。把经过硬件再换仿真验证的ECU链接到完全真实的被控对象中,进行实际运行试验和调试。

分类:

电动车控制器从结构上分两种,我们把它称为分离式和整体式。

1、分离式:所谓分离,是指控制器主体和显示部分分离。后者安装在车把上,控制器主体则隐藏在车体包厢或电动箱内,不露在外面。这种方式使控制器与电源、电机间连线距离缩短,车体外观显得简洁。

2、一体式:控制部分与显示部分合为一体,装在一个精致的专用塑料盒子里。盒子安装在车把的正中,盒子的面板上开有数量不等的小孔,孔径4-5mm,外敷透明防水膜。孔内相应位置设有发光二极管以指示车速、电源和电池剩余电量。

控制器电路图

简略地讲控制器是由周边器件和主芯片(或单片机)组成。周边器件是一些功能器件,如执行、采样等,它们是电阻、传感器、桥式开关电路,以及辅助单片机或专用集成电路完成控制过程的器件;单片机也称微控制器,是在一块集成片上把存贮器、有变换信号语言的译码器、锯齿波发生器和脉宽调制功能电路以及能使开关电路功率管导通或截止、通过方波控制功率管的的导通时间以控制电机转速的驱动电路、输入输出端口等集成在一起,而构成的计算机片。这就是电动自行车的智能控制器。它是以“傻瓜”面目出现的高技术产品。

控制器的设计品质、特性、所采用的微处理器的功能、功率开关器件电路及周边器件布局等,直接关系到整车的性能和运行状态,也影响控制器本身性能和效率。不同品质的控制器,用在同一辆车上,配用同一组相同充放电状态的电池,有时也会在续驶能力上显示出较大差别。


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