CN114083991A - 一种新能源汽车的实时电控系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新能源汽车的实时电控系统,包括汽车实时电控系统，在汽车实时电控系统上设有电量控制系统、感知系统、决策分析系统以及驱动系统，电量控制系统上包括蓄电控制器、放电控制器、主要电源、备用电源，感知系统上包括轮子感知模块、扭矩传感器、方向传感器、转向传感器、灯光控制器、距离传感器、电子器件控制器,驱动系统上设有差分电路、轮子驱动电路、电能分配电路、灯光控制器、仪表控制器、转向助力控制器、仪表控制器，该汽车实时电控系统对汽车的电量监控、电量分配进行实时的调控，使车辆在整个的运行过程中每一个车轮都能分配到相应的电能进行驱动，保证车辆高效的运行。
Description
技术领域
本发明涉及新能源汽车的实时电控系统技术领域，具体为一种新能源汽车的实时电控系统。
背景技术
能源危机和环境污染使得大力发展电能参与驱动的汽车成为时代的需求，而分布式驱动电动汽车在动力性、经济性和操纵稳定性方面都有集中式驱动系统无可比拟的优势。电动汽车可依靠复合制动系统进行制动能量回收，在电池技术不能取得突破性进展的情况下，能量回收是提高车辆续驶里程的重要途径。
复合制动策略根据制动系统的不同分为并联式和串联式：并联式指电机制动力直接按比例叠加到液压制动力之上，适用于传统制动系统，易于实现，成本低，但能量回收率较低；串联式策略依靠制动踏板与制动液压力解耦，可以优先使用电机力进行制动，能量回收率较高，但需要对制动系统进行重新设计，成本高。
制动力分配策略研究主要集中于在一定制动需求下，如何分配前、后制动力以及如何进一步分配液压制动力与电机制动力，而很少考虑在一定的电机制动力需求下，如何分配前、后电机制动力。制动过程中电机的发电效率与其当时的转速和转矩有关，如何根据电机的工作状态实时调整前、后电机制动力的分配以获得最高的整体发电效率以提高续驶里程。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新能源汽车电机制动系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新能源汽车的实时电控系统,包括汽车实时电控系统，所述汽车实时电控系统上设有电量控制系统、感知系统、决策分析系统、驱动系统，所述电量控制系统、感知系统、驱动系统分别与决策分析系统连接；
所述电量控制系统上设有蓄电控制器、放电控制器、主要电源、备用电源；
所述感知系统上包括轮子感知模块、扭矩传感器、方向传感器、转向传感器、灯光控制器、距离传感器、电子器件控制器；
所述决策分析系统上设有单片机、A\D转换模块、存储模块、网络模块、智能线控模块、收发模块，所述A\D转换模块、存储模块、网络模块、智能线控模块、收发模块分别与单片机连接；
所述驱动系统上设有差分电路、轮子驱动电路、电能分配电路、灯光控制器、仪表控制器、转向助力控制器、仪表控制器。
优选的，所述蓄电控制器、放电控制器均与稳压器连接，稳压器的一端与充电端进行连接，所述主要电源、备用电源的一连接端均与高压保护器进行连接。
优选的，所述感知系统的传感器分别与对应的组件进行连接。
优选的，所述电子器件控制器包括显示控制器、车灯控制器、喇叭控制器、距离传感器控制器、空调控制器、倒车影像控制器。
优选的，所述网络模块包括WIFI模块、5G模块、无线数据收发器。
优选的，所述差分电路上设有运算放大器LM1、运算放大器LM2，运算放大器LM1的反相输出端连接电阻R1、运算放大器LM2的同相输出端连接电阻R2，运算放大器LM1与运算放大器LM2的输出端之间设有电阻R3、电阻R4、电阻R5，运算放大器LM1的同相输入端与电阻R3、电阻R4之间的节点连接，运算放大器LM2的反相输入端与电阻R4、电阻R5之间的节点连接，运算放大器LM1的输出端设有电阻R6，电阻R6的另一连接端设有电阻R7,运算放大器LM2的输出端设有电阻R8，电阻R8的另一连接端设有电阻R9,电阻R9的另一端接地，电阻R6与电阻R8之间设有运算放大器LM3。
优选的，所述轮子驱动电路上设有电阻R11，电阻R11的一端接入12V电压，电阻R11的另一端设有三极管NPN1的基极，三极管NPN1的集电极设有电阻R10，电阻R10的另一端接入24V电压，三极管NPN1的发射极与三极管NPN3的集电极连接，三极管NPN3的基极与三极管NPN2的基极连接，三极管NPN3的集电极与三极管NPN2的发射极连接，三极管NPN3与三极管NPN2之间的节点与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一连接端接地，三极管NPN2的集电极与电阻R10的一端连接。
优选的，所述电能分配电路上设有电阻R14，电阻R14的用电与运算放大器LM3的同相输入端连接，运算放大器LM3的同相输入端与电阻R14之间的节点连接电阻电阻R16，电阻R16的另一连接端接地，运算放大器LM3的反相输出端设有电阻R15，电阻R15的另一端与运算放大器LM4的输出端连接，运算放大器LM4的反相输出端与运算放大器LM4的输出端之间设有电阻R13，运算放大器LM4的输出端与反相输出端之间设有电阻R17，运算放大器LM4的同相输出端接地，运算放大器LM4反相输出端设有电阻R18，电阻R18的另一端设有电阻R19，电阻R19的另一端与运算放大器LM3的输出端连接，电阻R18与电阻R19之间的节点设有电容C，电容C的另一端接地。
优选的，一种新能源汽车的实时电控系统的控制方法包括以下步骤：
A、蓄电控制器将电能通过稳压器转换后存储到主要电源、备用电源中，当主要电源、备用电源的电能储存满后，过压保护器将主要电源、备用电源与充电端断开；
B、感知系统对车上的左右的用电的组件进行实时的电能使用监控，将检测到的对应组件使用的电能数据及时的上传至决策分析系统，决策分析系统将采集的数据进行计算分析，单片机通过计算后将每一个组件所需要的电能数据通过收发模块发送至驱动系统；
C、驱动系统上的轮子驱动电路、电能分配电路、灯光控制器、仪表控制器、转向助力控制器、仪表控制器根据接收的数据在最短的时间内做出驱动。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)蓄电控制器、放电控制器均与稳压器连接，稳压器的一端与充电端进行连接，主要电源、备用电源的一连接端均与高压保护器进行连接，通过稳压器将进行充电的电能进行转换，使存储到主要电源、备用电源的电能稳定在安全的范围内，使主要电源、备用电源在充电的时候能够安全稳定的进行；
(2)决策分析系统将采集的数据在最短的时间内通过决策分析系统内部的计算系统进行计算分析，使采集的数据能够在最短的时间内得到各个组件之间需要驱动的电能数据；
(3)差分电路有效对电路系统的干扰信号进行消除，保证电路的安全、正常的运行；
(4)电能分配电路将行使过程中每一个车轮需要驱动的电能进行及时、准确的分配，保证车辆在实际行使过程中每一个车轮需要驱动的电能；
(5)该汽车实时电控系统对汽车的电量监控、电量分配进行实时的调控，使车辆在整个的运行过程中每一个车轮都能分配到相应的电能进行驱动，保证车辆高效的运行。
附图说明
图1为本发明汽车实时电控系统示意图；
图2为本发明差分电路示意图；
图3为本发明轮子驱动电路示意图；
图4为本发明电能分配电路示意图。
图中：1、汽车实时电控系统；2、电量控制系统；3、感知系统；4、决策分析系统；5、驱动系统；6、蓄电控制器；7、放电控制器；8、主要电源；9、备用电源；10、稳压器；11、过压保护器；12、轮子感知模块；13、扭矩传感器；14、方向传感器；15、转向传感器；16、灯光控制器；17、距离传感器；18、电子器件控制器；19、单片机；20、A\D转换模块；21、存储模块；22、网络模块；23、智能线控模块；24、收发模块；25、差分电路；26、轮子驱动电路；27、电能分配电路；28、灯光控制器；29、仪表控制器；30、转向助力控制器；31、仪表控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4,本发明提供一种技术方案：一种新能源汽车的实时电控系统,包括汽车实时电控系统1，汽车实时电控系统1上设有电量控制系统2、感知系统3、决策分析系统4、驱动系统5，电量控制系统2、感知系统3、驱动系统5分别与决策分析系统4连接；
电量控制系统2上设有蓄电控制器6、放电控制器7、主要电源8、备用电源9，蓄电控制器6、放电控制器7均与稳压器10连接，稳压器10的一端与充电端进行连接，主要电源8、备用电源9的一连接端均与高压保护器11进行连接，通过稳压器10将进行充电的电能进行转换，使存储到主要电源8、备用电源9的电能稳定在安全的范围内，使主要电源8、备用电源9在充电的时候能够安全稳定的进行。
感知系统3上包括轮子感知模块12、扭矩传感器13、方向传感器14、转向传感器15、灯光控制器16、距离传感器17、电子器件控制器18，感知系统3的传感器分别与对应的组件进行连接，轮子感知模块12、扭矩传感器13、方向传感器14、转向传感器15、灯光控制器16、距离传感器17、电子器件控制器18分别对对应连接的电子组件进行及时的供电、驱动，保证设备的稳定运行。
电子器件控制器18包括显示控制器、车灯控制器、喇叭控制器、距离传感器控制器、空调控制器、倒车影像控制器，通过上述控制器来保证对应电子器件的正常运行。
决策分析系统4上设有单片机19、A\D转换模块20、存储模块21、网络模块22、智能线控模块23、收发模块24，A\D转换模块20、存储模块21、网络模块22、智能线控模块23、收发模块24分别与单片机19连接，网络模块22包括WIFI模块、5G模块、无线数据收发器，决策分析系统4将采集的数据在最短的时间内通过决策分析系统4内部的计算系统进行计算分析，使采集的数据能够在最短的时间内得到各个组件之间需要驱动的电能数据。
驱动系统5上设有差分电路25、轮子驱动电路26、电能分配电路27、灯光控制器28、仪表控制器29、转向助力控制器30、仪表控制器31。
差分电路25上设有运算放大器LM1、运算放大器LM2，运算放大器LM1的反相输出端连接电阻R1、运算放大器LM2的同相输出端连接电阻R2，运算放大器LM1与运算放大器LM2的输出端之间设有电阻R3、电阻R4、电阻R5，运算放大器LM1的同相输入端与电阻R3、电阻R4之间的节点连接，运算放大器LM2的反相输入端与电阻R4、电阻R5之间的节点连接，运算放大器LM1的输出端设有电阻R6，电阻R6的另一连接端设有电阻R7,运算放大器LM2的输出端设有电阻R8，电阻R8的另一连接端设有电阻R9,电阻R9的另一端接地，电阻R6与电阻R8之间设有运算放大器LM3，差分电路25有效对电路系统的干扰信号进行消除，保证电路的安全、正常的运行。
轮子驱动电路26上设有电阻R11，电阻R11的一端接入12V电压，电阻R11的另一端设有三极管NPN1的基极，三极管NPN1的集电极设有电阻R10，电阻R10的另一端接入24V电压，三极管NPN1的发射极与三极管NPN3的集电极连接，三极管NPN3的基极与三极管NPN2的基极连接，三极管NPN3的集电极与三极管NPN2的发射极连接，三极管NPN3与三极管NPN2之间的节点与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一连接端接地，三极管NPN2的集电极与电阻R10的一端连接，轮子驱动电路26通过接受决策分析系统4计算输出的数据后，根据当前车辆行使的实际情况，计算每一个车轮需要的驱动电能。
电能分配电路27上设有电阻R14，电阻R14的用电与运算放大器LM3的同相输入端连接，运算放大器LM3的同相输入端与电阻R14之间的节点连接电阻电阻R16，电阻R16的另一连接端接地，运算放大器LM3的反相输出端设有电阻R15，电阻R15的另一端与运算放大器LM4的输出端连接，运算放大器LM4的反相输出端与运算放大器LM4的输出端之间设有电阻R13，运算放大器LM4的输出端与反相输出端之间设有电阻R17，运算放大器LM4的同相输出端接地，运算放大器LM4反相输出端设有电阻R18，电阻R18的另一端设有电阻R19，电阻R19的另一端与运算放大器LM3的输出端连接，电阻R18与电阻R19之间的节点设有电容C，电容C的另一端接地，电能分配电路27将行使过程中每一个车轮需要驱动的电能进行及时、准确的分配，保证车辆在实际行使过程中每一个车轮需要驱动的电能。
新能源汽车的实时电控系统的控制方法包括以下步骤：蓄电控制器6将电能通过稳压器10转换后存储到主要电源8、备用电源9中，当主要电源8、备用电源9的电能储存满后，过压保护器11将主要电源8、备用电源9与充电端断开。
感知系统3对车上的左右的用电的组件进行实时的电能使用监控，将检测到的对应组件使用的电能数据及时的上传至决策分析系统4，决策分析系统4将采集的数据进行计算分析，单片机19通过计算后将每一个组件所需要的电能数据通过收发模块24发送至驱动系统5。
驱动系统5上的轮子驱动电路26、电能分配电路27、灯光控制器28、仪表控制器29、转向助力控制器30、仪表控制器31根据接收的数据在最短的时间内做出驱动。
该汽车实时电控系统对汽车的电量监控、电量分配进行实时的调控，使车辆在整个的运行过程中每一个车轮都能分配到相应的电能进行驱动，保证车辆高效的运行。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种新能源汽车的实时电控系统,包括汽车实时电控系统(1)，其特征在于：所述汽车实时电控系统(1)上设有电量控制系统(2)、感知系统(3)、决策分析系统(4)、驱动系统(5)，所述电量控制系统(2)、感知系统(3)、驱动系统(5)分别与决策分析系统(4)连接；
所述电量控制系统(2)上设有蓄电控制器(6)、放电控制器(7)、主要电源(8)、备用电源(9)；
所述感知系统(3)上包括轮子感知模块(12)、扭矩传感器(13)、方向传感器(14)、转向传感器(15)、灯光控制器(16)、距离传感器(17)、电子器件控制器(18)；
所述决策分析系统(4)上设有单片机(19)、A\D转换模块(20)、存储模块(21)、网络模块(22)、智能线控模块(23)、收发模块(24)，所述A\D转换模块(20)、存储模块(21)、网络模块(22)、智能线控模块(23)、收发模块(24)分别与单片机(19)连接；
所述驱动系统(5)上设有差分电路(25)、轮子驱动电路(26)、电能分配电路(27)、灯光控制器(28)、仪表控制器(29)、转向助力控制器(30)、仪表控制器(31)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述蓄电控制器(6)、放电控制器(7)均与稳压器(10)连接，稳压器(10)的一端与充电端进行连接，所述主要电源(8)、备用电源(9)的一连接端均与高压保护器(11)进行连接。
3.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述感知系统(3)的传感器分别与对应的组件进行连接。
4.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述电子器件控制器(18)包括显示控制器、车灯控制器、喇叭控制器、距离传感器控制器、空调控制器、倒车影像控制器。
5.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述网络模块(22)包括WIFI模块、5G模块、无线数据收发器。
6.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述差分电路(25)上设有运算放大器LM1、运算放大器LM2，运算放大器LM1的反相输出端连接电阻R1、运算放大器LM2的同相输出端连接电阻R2，运算放大器LM1与运算放大器LM2的输出端之间设有电阻R3、电阻R4、电阻R5，运算放大器LM1的同相输入端与电阻R3、电阻R4之间的节点连接，运算放大器LM2的反相输入端与电阻R4、电阻R5之间的节点连接，运算放大器LM1的输出端设有电阻R6，电阻R6的另一连接端设有电阻R7,运算放大器LM2的输出端设有电阻R8，电阻R8的另一连接端设有电阻R9,电阻R9的另一端接地，电阻R6与电阻R8之间设有运算放大器LM3。
7.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述轮子驱动电路(26)上设有电阻R11，电阻R11的一端接入12V电压，电阻R11的另一端设有三极管NPN1的基极，三极管NPN1的集电极设有电阻R10，电阻R10的另一端接入24V电压，三极管NPN1的发射极与三极管NPN3的集电极连接，三极管NPN3的基极与三极管NPN2的基极连接，三极管NPN3的集电极与三极管NPN2的发射极连接，三极管NPN3与三极管NPN2之间的节点与电阻R12的一端连接，电阻R12的另一连接端接地，三极管NPN2的集电极与电阻R10的一端连接。
8.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统，其特征在于：所述电能分配电路(27)上设有电阻R14，电阻R14的用电与运算放大器LM3的同相输入端连接，运算放大器LM3的同相输入端与电阻R14之间的节点连接电阻电阻R16，电阻R16的另一连接端接地，运算放大器LM3的反相输出端设有电阻R15，电阻R15的另一端与运算放大器LM4的输出端连接，运算放大器LM4的反相输出端与运算放大器LM4的输出端之间设有电阻R13，运算放大器LM4的输出端与反相输出端之间设有电阻R17，运算放大器LM4的同相输出端接地，运算放大器LM4反相输出端设有电阻R18，电阻R18的另一端设有电阻R19，电阻R19的另一端与运算放大器LM3的输出端连接，电阻R18与电阻R19之间的节点设有电容C，电容C的另一端接地。
9.根据权利要求1所述的一种新能源汽车的实时电控系统的控制方法包括以下步骤：
A、蓄电控制器(6)将电能通过稳压器(10)转换后存储到主要电源(8)、备用电源(9)中，当主要电源(8)、备用电源(9)的电能储存满后，过压保护器(11)将主要电源(8)、备用电源(9)与充电端断开；
B、感知系统(3)对车上的左右的用电的组件进行实时的电能使用监控，将检测到的对应组件使用的电能数据及时的上传至决策分析系统(4)，决策分析系统(4)将采集的数据进行计算分析，单片机(19)通过计算后将每一个组件所需要的电能数据通过收发模块(24)发送至驱动系统(5)；
C、驱动系统(5)上的轮子驱动电路(26)、电能分配电路(27)、灯光控制器(28)、仪表控制器(29)、转向助力控制器(30)、仪表控制器(31)根据接收的数据在最短的时间内做出驱动。
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