电动汽车can总线驱动控制系统设计

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1、第31卷第6期重庆大学学报V01．31No．62008年6月JournalofChongqingUniversityJun．2008文章编号：i000—582X(2008)06—0603—07电动汽车CAN总线驱动控制系统设计冉振亚，周智庆，李越，李鑫(重庆大学机械工程学院，重庆，陈方辉，吴福堂400030)摘要：针对电动汽车电驱动系统中存在的关键技术问题，设计了基于CAN(controllerareanetwork)总线的电动汽车电驱动系统。系统由CAN通信模块和电机控制模块组成。CAN通信模块采用新型CAN总线收发器TJAl040和独立CAN控制器，并采用各种抗干扰措施以保证CAN通信

2、的稳定性；控制模块利用模糊矢量控制方案——直接速度控制(directspeedcontrol，DSC)策略，实现电驱动系统高鲁棒性控制。系统兼容性强，可以作为单独模块连接到电动汽车的主干网络上，还可以通过CAN总线对其进行扩展。关键词：电动汽车；电驱动系统；CAN总线；模糊矢量控制中图分类号：U270．2文献标志码：AAcontrollerareanetwork-basedelectricvehicledrivesystemdesignRANZhen—ya，ZHOUZhi-qing，LIYue，LIXin，CHENFang-hui，WUFu-tang(CollegeofMechanical

3、Engineering，ChongqingUniversity，Chongqing400030，P．R．China)Abstract：Tosolvethekeyproblemsoftheelectricdrivesystem，acontrollerareanetwork(CAN)一basedelectricdrivesystemforelectricvehicleswasdesigned．Thesystemwascomposedoftwoparts：aCANcommunicationmoduleandamotorcontr01module．Thenewesttransceiver(TJAl

4、040)andastand-aloneCANcontrollerwereusedduringthedesignoftheCANcommunicationmodule，andanti-jammingmeasureswereemployedtoguaranteecommunicationstability．Thefuzzy—vectorcontrolmethodanddirectspeedcontrolwereappliedtorealizehighlyrobustcontrolfunctions．Thissystemhashighcompatibility．Itcanbeinstalledi

5、nelectricvehiclesasanindependentmoduleandbeextendedthroughCANBus．Keywords：electricvehicle；motordrivesystem；CANbus；fuzzy-vectorcontrol电动汽车是21世纪初汽车工业发展的必然趋势。在电动汽车开发过程中，电驱动系统设计性能的好坏对其使用性能影响很大。电动汽车上控制模块较多，各模块需要实时共享车辆的公共数据，以达到整车的最优控制；由于各个模块相互作用又相互独立，存在着相互的干扰，传统的电气控制设计策略已不再适用于当今电动汽车电气控制网络的需要。CAN总线是一种有效支

6、持分布式控制或实时控制的串行通讯网络，采用多主方式，网络上任意节点都可自主向其他接点发送信息。由于CAN总线自身的显著特点，它已经成为电动汽车网络电气控制设计的首选总线，典型的电动汽车电气控制网络如图1所示L1≈j。由图1可知，电驱动系统是整车CAN控制网络的一部分，必须基于CAN总线进行设计开发，以满足信息共享、高速通信和实时性的控制要求。收稿日期：2008—01—04基金项目：国家自然科学基金资助项目(50025)作者简介：冉振亚(1949一)，男，重庆大学教授，主要从事汽车绿色技术的开发研究工作，(Tel)023—65112547，(E—mail)rzy@cme．cqu．edu．cn

7、。604重庆大学学报第31卷人机界面显示系统电池组管理系统车辆灯光管理系统动力电机电驱动系统主电机控制器整车能量管理系统图lCAN总线电动汽车典型控制网络结构框图1电驱动系统的特点电动汽车驱动系统是在驾驶员的控制下，高效率地将蓄电池的能量转化为车轮的动能，或者将车轮上的动能反馈到蓄电池中。因此电动机驱动系统的设计性能直接关系到电动汽车的动力性能表现。电驱动系统如图2所示[2]。图2电驱动系统示意图电动汽车对电驱动系统特性