現代電動車輛中電控技術的應用

www.guilinhy.com 來源：EEWORLD 作者：俠名類別：電動車維修時間：2010-10-8

　　電動車由于儲能設備容量有限，在運行過程中對電能流向管理十分嚴格。精確的電能管理可以延長車輛運行里程，減少電池充電頻率，從而節約運行成本。車載能量管理系統需要隨時監控電池電壓、電機輸出功率以及其它設備的用電情況。同時，電動車電子控制系統的動態信息必須具有實時性，各子系統需要將車輛的公共數據實時共享，如電機轉速、車輪轉換、油門踏板位置等。但不同控制單元的控制周期不同，數據轉換速度(Tempo)、各控制命令優先級也不同，因此需要一種具有優先權競爭模式的數據交換網絡，并且本身具有極高的通信速率。此外，作為一種載人交通工具，電動汽車必須具有極高的運行穩定性，整車通訊系統必須具有很強的容錯能力和快速處理能力。

　　德國Bosch公司為了解決現代車輛中眾多的控制和數據交換問題，開發出一種CAN（Controller Area Network）現場總線通訊結構，廣泛應用在常規燃油汽車上，如BENZ、BMW、PORSCHE。同時，CAN總線也被認為是電動車最佳通訊結構，我國“863計劃”關于電動汽車的說明中已經明確提出，新申報的電動車開發項目必須采用CAN總線通訊模式。

　　CAN總線結構是一種有效支持分布式控制或實時控制的串行通訊網絡。圖1為一個典型的電動汽車CAN總線結構示意圖，包括整車動力部分的主電機控制器、電池組管理系統、人機界面顯示系統等多個設備，這些子系統之間通過CAN進行數據通訊和命令傳輸。每個節點設備都能夠在脫離CAN總線的情況下獨立完成自身系統的運行，從而滿足車輛運行安全性的需要。同時，CAN總線也不會因為某個設備的脫離而出現系統結構崩潰的現象。

　　本文介紹的電動車用三相逆變電源屬于圖1中的車載輔助逆變電源。稱為“輔助電源”是因為它的負載為電動車上的一些輔助交流電機，如汽車轉向助力油泵、剎車氣泵、冷卻水循環中的水泵以及空調系統中的壓縮機等。對該三相逆變電源的工作要求是：正常運行情況時獨立維持輔助電機的穩定運行，能夠根據上位機的指令適當調整工作狀態；在負載發生故障（如電機短路）時迅速關系輸出、安全關機，同時能夠通過CAN總線向上位機和其它節點報告自身故障，引發車輛各系統的相關操作（例如：位于儀表臺上的人機界面顯示系統將立即顯示警告信息，報告車輛故障部位，并提示駕駛員減速；而整車能量管理系統則發出命令關閉輔助逆變電源的輸入，并將接收到的錯誤代碼和當前運行參數進行保存，便于維修人員進行故障診斷）。