1、编制背景介绍发展新能源汽车是迈向汽车强国的必由之路电动汽车是我国战略性新兴产业,对提高我国能源安全应对气候变化、改善环境保护起着重要作用。近年来,党中央国务院不断加大对电动汽车及充电基础设施的政策支持,从顶层设计、政策支持等方面进行规划部署,电动汽车及充电基础设施正迎来快速发展的时期。电动汽车传导充电接口及通信协议标准是保证电动汽车和充电基础设施互联互通的基础性标准。本次发布的五项标准是:GB/T184871-2015《电动车辆传导充电系统一般要求》GB/T202341-2015《电动汽车传导充电用连接装置通用要求》GB/T20234.2-2015《电动汽车传导充电用连接装置交流充电接口》GB/T2023432015《电动汽车传导充电用连接装置直流充电接口》GB/T27930-2015《电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议》针对充电接口温度监控可能涉及的专利问题,中国电力企业联合会专门征求国家知识产权局意见,认真分析原专利权诉求,探讨知识产权解决办法·针对直流充电机械锁加装电子锁专题,起草组先后召开多次会议,就电子锁加装位置、实现方式、技术实现方案等问题进行多次讨论,经多次修改
上传时间: 2022-03-29
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2020年3月,国家电网有限公司组织编制ChaoJi充电技术白皮书,全面阐述了ChaoJi充电系统、通信协议、连接器等技术方案、未来标准和产业规划等。日本基于同一解决方案同步编制了新一代充电标准CHAdeMO3.0。ChaoJi充电技术是基于国际三种主流直流充电系统和充电接口技术研发的面向下一代的全球统一的充电接口技术,在完全向前兼容原有系统的基础上,考虑了未来技术的发展趋势,实现了传导充电技术路线的升级。 1)解决现有问题。ChaoJi充电系统解决了现有2015版接口设计上的固有缺陷,如公差配合,IPXXB安全设计、电子锁可靠性以及PE断针和人体PE的问题。在机械安全、电气安全、电击防护、防火及热安全设计上有了大幅度的改进,提升了充电安全性和可靠性。 2)引入新的应用。ChaoJi充电系统已经率先在大功率充电中得到应用,最大充电功率可提升到900kW,解决了一直以来存在的续航里程短,充电时间长的问题;同时为慢充提供了新的解决方案,加速了小功率直流充电技术的发展。 3)适应未来发展。ChaoJi充电系统也为今后的技术升级做了充分的考虑,包括具有超大功率的适应能力、支持V2X、信息加密、安全认证等新技术应用,支持未来通信接口从CAN向以太网升级,为千安以上超大功率充电预留了升级空间。 4)兼容性好,不改变现有车桩产品。采用适配器方式解决了新车到老桩充电问题,避免了对原有设备和产业改造的难题,可以实现技术平稳升级。 5)与国际接轨,引领发展。ChaoJi充电系统在研究过程中,就充电连接器接口、控制导引电路、通讯协议、向前向后的兼容方案以及国际标准化等方面与日本、德国、荷兰等专家开展了深入的合作,进行了充分讨论与信息交换,为ChaoJi充电方案成为广泛接受的国际标准奠定了基础。 下一步,中日将携手积极营造ChaoJi充电技术的产业生态环境,联合国内外的汽车制造厂家,同步进行充电技术的升级和标准的国际化。通过国际合作,推动新一代ChaoJi充电系统纳入国际标准,使ChaoJi成为具有全球兼容性的通用标准。
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上传时间: 2022-04-24
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1简介本应用笔记介绍了如何采用MC9S122VL32器件,在RGB LED照明应用中实现控制和诊断功能。MC9S12ZVL32集成了一个16位微控制器(基于成熟的S12技术),一个汽车稳压器,一个LIN接口,一个用于感应汽车电池电压的VSUP模块,和一个HVI引脚[1]。RGB LED照明应用采用FreeMASTER工具进行控制[2]本文档包含AN4842SWzip文件,其中带有X-S12ZVL32-USLED硬件和软件文件。2 RGB LED照明应用图1所示为RGB LED照明应用的结构框图。蓝色框表示MC9S12ZVL32模块,浅棕色框表示软件模块。RGB LED通过FreeMASTER工具控制页面[2]进行控制。ADC会感应RGB LED的电压,并通过AMMCLIB模块[3]计算出LED平均电流,从而实现LED诊断功能。RGB LED控制和诊断模块可通过LIN进行监控。有关详细描述,请参阅以下各节。2.1 RGB LED应用电路RGB LED通过MCU PWM1,PWM3和PWMS输出进行控制,见图2。通过MCU的输入端AN3.AN4和AN5分别测量电阻R6,R7,R8与RGB LED的连接处电压,见表1.MCU +s v调节器使用的是外部镇流晶体管Q3.Q3有助于降低MCU功耗,还能提升调节器电流容量。模块电池反接保护功能由二极管DS提供。2.2 RGB LED控制PWM模块以16位分辨率驱动LED.由于较高的PWM分辨率,RGB LED颜色的变化很流畅。2.3 RGB LED诊断RGB LED诊断模块报告用LED二极管电压值和所用PWM占空比计算得到的实际LED平均电流。实际LED电压在LED导通时由ADC采样,在PWM信号下降沿之后红光二极管采样约2us,绿光二极管约4 1s,蓝光二极管约6us。采样值用来计算二极管电阻电压。因电阻电压及其电阻是已知的,所以可以用来计算二极管峰值电流。用已知的PWM占空比值和二极管峰值电流计算平均电流值。计算是通过AMMCLIB[3]用16位小数算法完成的。
上传时间: 2022-06-19
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IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)绝缘栅双极型品体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFEt高输入阻抗和GT的低导通压降两方面的优点。IGB综合了以上两种器件的优点,驱动功率小而饱和压降低。成为功率半导体器件发展的主流,广泛应用于风电、光伏、电动汽车、智能电网等行业中。在电动汽车行业中,电机控制器、辅助动力系统,电动空调中,IGBT有着广泛的使用,大功率IGB多应用于电机控制器中,由于电动汽车电机控制器工作环境干扰比较大,IGBT的门极分布电容及实际开关中存在的米勒效应等寄生参数的直接影响到驱动电路的可靠性1电机控制器在使用过程中,在过流、短路和过压的情况下要对1GBT实行比较完善的保护。过流会引起电机控制器的温度上升,可通过温度传感器来进行检测,并由相应的电路来实现保护;过压一般发生在IGBT关断时,较大的di/dt会在寄生电感上产生了较高的电压,可通过采用缓冲电路来钳制,或者适当降低开关速率。短路故障发生后瞬时就会产生极大的电流,很快就会损坏1GBT,主控制板的过流保护根本来不及,必须由硬件电路控制驱动电路瞬间加以保护。因此驱动器的设计过程中,保护功能设计得是否完善,对系统的安全运行尤其重要。
上传时间: 2022-06-22
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现今电动汽车车型日新月异,如何在诸多车型中脱颖而出呢?一款性能强大的电动汽车内部一定会有一套优质的电池管理系统(BMS,而想要打造优质的BMS隔离电源和隔离 CAN收发器的选择至关重要,那么在BMS方案中隔离电源和隔离CAN收发器该如何选择呢?一、电动汽车BMS简介电池管理系统(BATTERY MANAGEMENT SYSE构BMS是连接车载电力电池和电动汽车的重要纽带,其主要功能包括:电池物理参数实时监测,电池状态评估,在线诊断和报警,均衡控制等。为什么电动汽车BMS会兴起呢?电动汽车的动力和储能电池均是采用电池组的形式,但基于现有的制造水平,单体电池之间尚不能达到性能的完全一致,在通过串并联方式组成大功率、大容量动力电池组后,苛刻的使用条件也易诱发局部偏差,从而引发安全问题。为对电池组进行合理有效的管理控制,BMS性能至关重要。
上传时间: 2022-08-10
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开关磁阻电机(SR电机)驱动系统(SRD)是一种先进的机电一体化装置,但是其较大的振动噪声和转矩脉动问题制约了SRD的广泛应用。本文以减小SR电机振动噪声和转矩脉动为主题展开理论分析和实验研究。主要内容有:由于径向力引起的定子径向振动是SR电机噪声的主要根源,因此径向力的分析和计算是研究SR电机振动噪声的基础。本文利用磁通管法推导出径向力的解析表达式,定性分析了径向力与电机结构参数等之间的关系。根据虚位移原理,推导出基于矢量磁势的电磁力计算公式。该计算方法求解电磁力时只需进行一次磁场计算,不但减小了计算量,同时计算精度较传统虚位移法高。利用这一计算方法,求出了实验样机的转矩及径向力的精确数值解。针对在SRD性能仿真时,传统的非线性插值不但耗时,而且对有限元计算数据量要求高的问题,本文利用人工神经网络强大的非线性模型辨识能力,成功进行了SR电机磁链反演和转矩计算的模型训练,最后建立了基于人工神经网络的SR电机精确解析数学模型。因为SR电机本体结构形式的选择问题与振动噪声大小有着密切的关系。本文从噪声辐射和振动幅值角度探讨了SR电机主要尺寸的确定;接着从对称性、力波阶数等角度研究了SR电机相数及绕组连接方式、极数、并联支路数的选择问题。并对一些常用的降低电机机械噪声的措施和方法进行了综述。系统振动特性的研究对于减小振动噪声十分重要。本文从振动系统的运动方程出发,导出了从激振力到振动加速度的传递函数和系统的自由振动解;然后利用机电类比法得出了SR电机定子系统的固有频率以及振动振幅的解析解,定性分析了影响振动振幅的各种因素;最后利用基于能量法的有限元解法,通过建立不同的散热筋结构形式、高度、根数以及形状的SR电机三维有限元模型,分析得出了最有利于降噪和散热的散热筋结构是高度高、根数多、上窄下宽的梯形截面的周向散热筋的结论。通过建立不同绕组装配工艺下的SR电机三维有限元模型,分析得出了加强绕组刚度可以提高系统低阶固有频率的结论。通过比较实验样机的模态分析结果和运行实验结果,证实了模态分析的有效性。仿真是计算SRD系统性能和预估电机振动的有效手段。本文在用MATLAB建立SRD系统的非线性动态仿真模型的基础上,对SRD系统进行了稳态性能仿真、动态性能仿真以及负载突变仿真。接着利用稳态性能仿真,综合考虑最大平均转矩和效率这两个优化目标,对SR电机的开关角进行了优化。最后结合由磁场有限元计算得到的径向力数据表和稳态性能仿真,通过非线性插值得到径向力的波形,然后对径向力波形进行了频谱分析,从而找到其主要的谐波分量。在电机设计阶段避免径向力波主要频谱分量与SR电机定子的固有频率接近而引起共振是降低SR电机噪声的首要条件。合适的控制策略对于SR电机减振降噪是必不可少的。本文理论推导出三步换相法的时间参数取值公式。仿真证明本取值公式较原先文献的结论在阻尼比较小时有更好的减振效果。针对SR电机运行中可能出现多个模态振形被激发出来的情况,利用数值优化法对三步换相法的时间参数进行了优化,使得减振效果整体最佳,所提的数值优化方法对两步换相法同样有效。在分析已有的直接瞬时转矩控制的基础上,针对其不足之处,提出了转矩定频控制取代内滞环的方法、开始重叠区域的转矩控制方法、最佳开关角度二次优化法和时间参数优化的三步换相法等新的控制方案。动态仿真证明这些方案是切实有效的,达到了预期效果。最后在直接瞬时转矩控制的每一次转矩斩波都使用三步换相法,和在相关断时刻根据实际电平灵活选用两步或三步换相法以减小电机振动噪声,并提出了考虑减振要求的开关频率设计方法,最终形成了一套完整的降低振动噪声和转矩脉动控制策略。设计并研制了基于TMS320LF2407DSP的SR电机控制器。根据控制策略要求,选用了不对称半桥功率电路拓扑结构;出于降低成本以及提高可靠性考虑,采用了MOSFET双路并联电路方案。在控制软件中实现了本文所提出的降低SR电机振动噪声和转矩脉动控制策略。本文最后对实验样机进行了静态转矩的测量实验,对比转矩测量值与转矩有限元计算值,验证了磁场有限元计算的有效性。然后对实验样机进行了空载与负载、电流控制与转矩控制、低速斩波与高速单波、是否采用两步或三步换相法等一系列对比运行实验,对比各种实验结果,充分证实了本文所提出的降低振动噪声和转矩脉动控制策略的有效性。本课题组承担了国家十·五863计划电动汽车重大专项:“EQ6110HEV混合动力城市公交车用电机及其控制系统”(2001AA501421)。本文的研究是在该项目的资助下完成,并且本文关于电机本体结构形式、散热筋结构和机械降噪措施等的结论已在该项目的60kW实验样机上得到证实。
上传时间: 2013-07-05
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CAN与LIN车载网络测试CAN 总线在我国正在研发的电动汽车中得到广泛应用。为了制定我国自己的电动汽车通讯协议,基于提出的网络在环设计方法,研究开发了CAN 总线实时仿真测试平台。该平台可对CAN 总线通讯网络性能、单个ECU 通讯性能进行分析、测试及评价,用于车用CAN 总线相关技术的研发及总线通讯网络性能的测试。
上传时间: 2013-04-24
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隔离升压DC-DC变换器在电动汽车、储能系统、可再生能源发电以及超导储能系统等领域有广阔的应用前景。本文以隔离升压全桥变换器(Isolated Boost Full Bridge Converter,简称IBFBC)为研究对象,针对隔离升压型变换器的拓扑结构、起动问题、隔离变压器漏感问题、软开关问题和输入电感磁复位问题等进行了系统深入的研究,解决了这一类拓扑所共有技术问题。 提出了隔离升压DC-DC变换器拓扑族,分析比较了各种拓扑的特点,确定了以IBFBC为研究对象。对IBFBC进行了详细的稳态分析和小信号建模分析,为其分析、设计和搭建实验平台提供了电路理论基础。 理论上分析了IBFBC起动时存在电流冲击的原因。提出了二种数字化软起动方案,该方案对主电路进行了改造,利用DSP能灵活产生PWM波的特点采用了新的控制策略,成功实现了该系统的软起动。 理论上分析了IBFBC隔离变压器漏感引起功率开关管关断电压尖峰的原因,采用了有源箝位的方法,有效的解决电压尖峰问题。提出了带有源箝位IBFBC的九种PWM控制策略,提出了一种控制型软PWM方法,在不增加主电路元器件的基础上,通过控制PWM的发生方法,实现了有源箝位功率开关管和桥臂功率开关管的零电压开通。 从理论上分析了IBFBC输入电感磁复位问题。在正常停机时提出了一种数字化软停止的方法,控制变换器由Boost工作状态逐渐过渡到Buck工作状态,让输入电感存储的能量逐渐释放掉,最后停止工作。对于故障保护停机,采用了绕组磁复位的方法,把输入电感设计成反激式变换器形式,突然停机时,电感中存储的能量通过反激式绕组释放到输出端,这样保护了变换器不会损坏。 给出了主电路关键器件参数的设计方法,设计了以DSP-TMS320F2407为核心的数字控制单元,编写了DSP控制程序和CPLD逻辑处理程序。研制了一台输出功率5KW,输入电压直流24V,输出电压直流300V的IBFBC,通过全面的性能实验验证了理论分析和仿真结果。 本文立足于IBFBC的关键技术要求,并充分考虑工程应用中的实际因素,进行了理论分析和实验研究,为实际系统方案设计提供理论依据,并已经在实际应用中得到验证。
上传时间: 2013-04-24
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混合动力电动汽车(HEV)作为降低城市汽车尾气污染、减少油耗和调整能源结构的行业新技术,前景十分广阔,日益受到人们的关注,其开发也成为新的热点。驱动电机及其控制系统是HEV的核心部分,其性能的优劣很大程度上决定了车辆的动态性能,因此对其进行研究具有重要的理论意义和应用价值。 本文主要研究混合动力车用交流驱动电机控制系统,以高性能的数字信号处理器(DSP)为核心,采用转子磁链定向矢量控制(FOC)算法,设计了一种基于DSP的交流驱动电机控制器。主要研究内容如下: 首先,在分析国内外研究状况和比较几种常用驱动电机的基础上,结合HEV对驱动电机的特性要求,选择交流异步电机作为HEV的驱动电机和基于转子磁链定向的矢量控制技术作为系统开发方案。 其次,以交流异步电机的动态数学模型为基础建立了转子磁链位置的电流计算模型,实现交流电机转矩和励磁电流分量的有效解耦。结合矢量控制理论及电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术给出了混合动力车用驱动电机矢量控制系统结构框图。 最后,以一台5kw异步电机作为控制对象,搭建了系统主电路。系统控制电路以TMS32OLF2407A DSP为核心,由电流、电压及速度等检测模块和CAN总线通信模块组成。系统以CCS2集成开发环境为平台,采用汇编语言编程,设计了基于DSP的矢量控制具体的软件实现方法,实现了全数字化的HEV驱动电机矢量控制系统。论文给出了驱动电机运行的调试结果并进行了分析。 实验表明该控制系统响应速度快,电压利用率高,动态性能好,能够满足HEV对驱动电机动态和静态性能的要求,对开发出低成本、高性能的电机驱动控制系统具有实用价值。
上传时间: 2013-07-06
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随着全球汽车保有量的与日俱增,能源危机和环境污染正逐渐成为制约世界汽车工业发展的瓶颈。而新兴的混合动力汽车(HEV)在节能和排放上的优越性正逐步体现出来。由于采用“油、电”配合的方式来驱动车体,其所搭载电动机及其驱动控制系统的研究则成为混合动力汽车研发中的关键技术之一,它直接决定着整车的动力性,燃油经济性和排放指标。 论文首先比较了常见的几种电动汽车的性能,概括了混合动力汽车的优点,介绍了混合动力汽车电机及其控制系统技术的发展现状;其次探讨了几种常用交流电动机的性能优劣,由于永磁同步电机具有高效、高功率密度以及良好的调速性能,本文混合动力汽车传动系统选用永磁同步电机;根据混合动力汽车所搭载电动机在功率和扭矩上的要求以及永磁同步电机在结构上的特点,选取了发动机电机系统的结构布置形式;论文建立了永磁同步电动机的数学模型,分析了永磁同步电动机矢量控制的原理;设计了基于TMS320F2812DSP的永磁同步电动机矢量控制系统,详细阐述了功率驱动电路,速度及位置检测电路,电流反馈及过流保护电路,CAN通讯模块等系统中重要的组成单元;软件采用模块化的结构,阐述了关键子程序如电流采集、位置检测程序和SVPWM产生子程序。 最后,搭建了实验平台,对硬件进行了调试和修改,通过样机及系统台架试验,取得了大量的实验数据,检验了所设计样机的特性,发现其制作过程中的不足,并实现了电机控制系统的闭环控制,从而达到了对混合动力汽车用永磁同步电动机控制系统的探索与研究的目的。
上传时间: 2013-05-23
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