纯电动汽车整车控制器开发

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1、纯电动汽车整车控制器开发TheDevelopmentofVCUofElectricVehicle作者姓名：朱晓琪专业名称：无线电物理指导教师：龚依民教授学位类别：理学硕士答辩日期：2015年6月15日纯电动汽车整车控制器开发摘要如今，能源和环境成为越来越被人们关注的两大问题，传统汽车是能源的重要耗费者和环境污染大户，而以电能作为主要动力来源的新能源汽车在减少尾气污染方面有着突出的表现，尤其是纯电动汽车，它完全以电能作为动力，并且能实现零排放，具有更高的环保价值。因此，纯电动汽车技术开发对节约能源和环境保护有着非常重要的现实意义。纯电动汽车技术

2、的核心是其动力技术，其动力来源主要依靠动力电机的转矩输出。电机的控制要由电机控制器来完成，而电机运行所需要的能量来自动力电池组存储的电能，对于电池组的控制需要电池管理系统的配合。电动汽车上的任意控制单元的正常工作都离不开整车控制器的调度。因此，研制出可靠的电机控制器，策略完善的整车控制器以及保持个单元之间的良好通讯对纯电动汽车技术的发展有着非常重要的意义。本文主要是以一款纯电动汽车的电机控制器和整车控制器为研究对象展开一系列的研究和应用。为保证电机控制器能够可靠的运行，本文为其设计了一系列较为完善的错误诊断和保护机制，分析和总结了纯电动汽车电

3、机控制器的错误类型、错误产生的原因和错误带来的损害，按照损害程度对错误进行等级划分并对不同等级错误分别设计了错误的检测、诊断和错误保护方法。利用MATLAB搭建错误检测和保护的模型；设计错误保护硬件电路。并将该错误诊断和保护系统应用在了实际的汽车测试项目中，取得了良好的实验成果。同时，根据纯电动汽车的实际行驶情况制定了较为合理的整车控制策略，包括上电起动策略、正常行驶驱动策略和制动能量回收策略。此外，本文还对纯电动汽车CAN总线通讯协议进行了研究，针对VCU、MCU、BMS和仪表这些主要的动力总成单元进行通讯协议的制定，并在实际的行车条件下进

4、行了通讯和测试。截至目前，本文所研究内容的大部分成果已经被一款纯电动汽车采用，汽车处于生产测试阶段，本课题有着良好的发展前景。关键词:电机控制器，错误诊断，整车控制策略，MATLAB，CAN总线，通讯协议ITheDevelopmentofVCUofElectricVehicleAbstractNowadays,peoplearepayingmoreandmoreattentiontoenergysourceandenvironment.Alternativefuelvehicles,especiallyelectricvehiclesthat

5、propelledbyelectricalenergy,havegreatadvantageoverconventionalautomobilesregardingtheefficientenergyutilizationandzeropollutantsemission.Therefore,thedevelopmentofelectricvehicleshasagreatpracticalsignificanceonenergyconservationandenvironmentalprotection.Effectivecontrolov

6、eranelectricalvehicleisnecessaryforeffectiveutilizationofenergy.TheVCUcontrolsallthecontrolunitstoensurethemworkingproperlyandcollaboratively.AndtheBMScontrolsthebatterypackwhichserveastheenergysourceforthemotoroperation.Thetorqueoutputofthemotor,whichcontrolledbyMCU,decide

7、sthemagnitudeofdrivingforce.AreliableMCUandaperfectcontrolstrategyofVCUensureeffectivecommunicationamongallunitsinanelectricvehicle.ThisstudyfocusesonthedevelopmentandapplicationofMCUandVCUforanelectricvehicle.Aseriesoffaultdetectionandprotectionmechanismweredesignedtosecur

8、ethereliablyoperationoftheMCU.ThedifferentfaulttypesofMCU,thecausesandthepossibled