CN206537163U - 一种电动汽车控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电动汽车控制系统，包括动力电池(1)、电池管理系统(2)、控制器(3)、仪表系统(4)、油门系统(5)、制动系统(6)、档位控制器(7)、动力电机(8)、换挡电机(9)和变速箱(10)；所述控制器(3)包括控制模块(31)、模拟信号接口(32)、数字信号接口(33)、第一逆变模块(34)、第二逆变模块(35)和电池模块(37)；该控制系统通过采用一种高集成度的控制器实现汽车控制，克服了现有技术中采用整车控制器，电机控制器，换挡控制器控制汽车时CAN通讯可靠性和实时性差的缺点。

Description

一种电动汽车控制系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车控制领域，尤其涉及一种电动汽车控制系统。

背景技术

环境保护呼声的高涨和石油储量日益短缺的压力，迫使人们重新考虑未来汽车的动力问题。经过对各种新动力的探索，具有低环境污染、低噪音、污染源集中易于控制的电动汽车成为广受瞩目的焦点

电机驱动系统则是动力系统中的核心部件，又是制约电动汽车普及和发展的关键技术。高效、高性能、高可靠、低成本的驱动控制器的研究和产业化将会大大促进我国新能源电动汽车技术的发展,采用该研究成果的电动汽车企业技术创新将有革命性的变化，直接和间接经济效益(每年)将达到数亿元。

而当前市场上的电动汽车，整车控制器，电机控制器，换挡控制器是分开设计的，通过CAN总线通讯来相互协调工作。这样使得整个电动汽车驱动控制系统由三个独立的控制部分组成，存在系统结构复杂，安装调试不便，而且相互之间通过CAN通讯连接，可靠性和实时性差。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种电动汽车控制系统，通过采用一种高集成度的控制器实现汽车控制，克服了现有技术中采用整车控制器、电机控制器、换挡控制器控制汽车时CAN通讯可靠性和实时性差的缺点。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：

一种电动汽车控制系统，包括动力电池、电池管理系统、控制器、仪表系统、油门系统、制动系统、档位控制器、动力电机、换挡电机和变速箱；控制器包括控制模块、模拟信号接口、数字信号接口、第一逆变模块、第二逆变模块和电池模块；

电池模块与控制模块电连接，用于对控制模块供电；

油门系统与制动系统通过模拟信号接口将油门信号及制动信号输入给控制模块；

档位控制器通过数字信号接口将档位信号发送给控制模块；

控制模块通过第一逆变模块控制动力电机的工作状态；控制模块通过第二逆变模块控制换挡电机的工作状态；动力电机和换挡电机分别与变速箱连接；

控制模块通过数字信号接口与仪表系统电连接，进行控制状态数据的输出显示；

动力电池通过线缆与动力电机连接，电池管理系统与动力电池电连接，用于采集管理动力电池的工作状态；电池管理系统还分别与仪表系统以及数字信号接口电连接，用于将动力电池的状态数据送给仪表系统进行显示，同时将数据发送给控制模块。

作为优选，控制器还包括通讯模块，用于在软件调试或检测时实现控制模块与上位机之间的通信。

作为优选，动力电机为永磁同步电机、无刷直流电机或异步电机；换挡电机为永磁同步电机或无刷直流电机。

作为优选，档位控制器设有前进、后退和空档三个档位，控制器根据接收到的档位信号控制汽车动作。

作为优选，各个模块之间均采用CAN总线进行控制信号的传输。

本实用新型的有益效果是：

1、控制器集成度高，可以不但同时驱动动力电机与换挡电机还具有整车逻辑控制功能，即控制系统中所有的控制逻辑均由控制器完成，避免出现整车控制器、电机控制器、换挡控制器三者之间利用CAN总线通信造成的可靠性实时性差的问题，提高了整个系统的效率。

2、控制系统简单，由控制器不仅是执行单元，同时也是控制单元，节省空间，节约成本。

3、控制器接收的油门信号为模拟信号，可靠性高。

附图说明

图1是一种电动汽车控制系统的逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，一种电动汽车控制系统，包括动力电池1、电池管理系统2、控制器3、仪表系统4、油门系统5、制动系统6、档位控制器7、动力电机8、换挡电机9和变速箱10；所述控制器3包括控制模块31、模拟信号接口32、数字信号接口33、第一逆变模块34、第二逆变模块35和电池模块37；

所述电池模块38与控制模块31电连接，用于对控制模块31供电；

所述油门系统5与制动系统6输出模拟信号通过模拟信号接口32将油门信号及制动信号输入给控制模块31；

所述档位控制器7通过数字信号接口33将档位信号发送给控制模块31；

所述控制模块31通过第一逆变模块34控制动力电机8的工作状态；控制模块 31通过第二逆变模块35控制换挡电机9的工作状态；动力电机8和换挡电机9分别与变速箱10连接；

所述控制模块31通过数字信号接口33与仪表系统4电连接，进行控制状态数据的输出显示；

所述动力电池1通过线缆与动力电机8连接，所述电池管理系统2与动力电池1 电连接，用于采集管理动力电池1的工作状态；电池管理系统2还分别与仪表系统 4以及数字信号接口33电连接，用于将动力电池1的状态数据送给仪表系统4进行显示，同时将数据发送给控制模块31。

所述控制器3还包括通讯模块36，用于在软件调试或检测时实现控制模块31 与上位机之间的通信。

动力电机8为永磁同步电机、无刷直流电机或异步电机；所述换挡电机9为永磁同步电机或无刷直流电机。

所述档位控制器7设有前进、后退和空档三个档位，控制器3根据接收到的档位信号控制汽车动作。

控制器3具有档位保护功能：汽车正在前进行驶时，档位在误操作的境况下处于后退挡位时，后退档位无效并发出警告提示。汽车正在后退倒车时，档位在误操作的境况下处于前进挡位时，前进档位无效并发出警告提示。无论在什么情况下，只要档位在空挡位置上，控制器将控制主动力电机停止工作。

油门信号的输入为模拟信号，通过模拟信号接口32输入给控制器，控制器将模拟信号的大小转换为控制电机的力矩大小，从而控制车速。

控制器根据当前车速来控制换挡电机，当车速高于40KM/H,换挡电机动作使变速箱工作在高档模式。当车速低于20KM/H，换挡电机动作使变速箱工作在抵挡模式。

汽车在行驶过程中，油门完全放开和无刹车信号时，控制器进入能量回馈模式，给电池充电，将汽车的动能回馈给电池，能量回馈电流的大小根据电池的电量而实时控制。

各个模块之间均采用CAN总线进行控制信号的传输。

说明书中未阐述的部分均为现有技术或公知常识。本实施例仅用于说明该实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，本领域技术人员对于本实用新型所做的等价置换等修改均认为是落入该实用新型权利要求书所保护范围内。

Claims (5)

1.一种电动汽车控制系统，其特征在于：包括动力电池(1)、电池管理系统(2)、控制器(3)、仪表系统(4)、油门系统(5)、制动系统(6)、档位控制器(7)、动力电机(8)、换挡电机(9)和变速箱(10)；所述控制器(3)包括控制模块(31)、模拟信号接口(32)、数字信号接口(33)、第一逆变模块(34)、第二逆变模块(35)和电池模块(37)；

所述电池模块(37)与控制模块(31)电连接，用于对控制模块(31)供电；

所述油门系统(5)与制动系统(6)通过模拟信号接口(32)将油门信号及制动信号输入给控制模块(31)；

所述档位控制器(7)通过数字信号接口(33)将档位信号发送给控制模块(31)；

所述控制模块(31)通过第一逆变模块(34)控制动力电机(8)的工作状态；控制模块(31)通过第二逆变模块(35)控制换挡电机(9)的工作状态；动力电机(8)和换挡电机(9)分别与变速箱(10)连接；

所述控制模块(31)通过数字信号接口(33)与仪表系统(4)电连接，进行控制状态数据的输出显示；

所述动力电池(1)通过线缆与动力电机(8)连接，所述电池管理系统(2)与动力电池(1)电连接，用于采集管理动力电池(1)的工作状态；电池管理系统(2)还分别与仪表系统(4)以及数字信号接口(33)电连接，用于将动力电池(1)的状态数据送给仪表系统(4)进行显示，同时将数据发送给控制模块(31)。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车控制系统，其特征在于：所述控制器(3)还包括通讯模块(36)，用于在软件调试或检测时实现控制模块(31)与上位机之间的通信。

3.根据权利要求1所述的一种电动汽车控制系统，其特征在于：所述动力电机(8)为永磁同步电机、无刷直流电机或异步电机；所述换挡电机(9)为永磁同步电机或无刷直流电机。

4.根据权利要求3所述的一种电动汽车控制系统，其特征在于：所述档位控制器(7)设有前进、后退和空档三个档位，控制器(3)根据接收到的档位信号控制汽车动作。

5.根据权利要求2-4任一项所述的一种电动汽车控制系统，其特征在于：各个模块之间均采用CAN总线进行控制信号的传输。