浅谈新能源汽车控制系统研究获奖科研报告

浅谈新能源汽车控制系统研究获奖科研报告摘

要：新能源电动汽车都会配套1～2个电机控制器，在实际应用中需要经常对电机控制器进行调试和维护，由于CAN总线具备的优势，分布式电池管理系统都是采用CAN总线通信方式，对电池管理系统中CAN总线的应用研究具有重要意义和巨大价值。本研究可为新能源汽车电机控制器程序升级中的有效运用，提供相关理论参考与实践指导帮助。

关键词：CAN总线;控制系统;新能源汽车

1在新能源汽车电机控制器程序升级中使用CAN总线的设计思路

新能源汽车电机控制器的程序升级，实际上就是在电机控制器的核心主控芯片的Flash中，写入已经完成编译的目标文件。本文在设计将CAN总线应用其中，以有效实现新能源汽车电机控制器程序升级时，通过参考相关研究资料，设计采用用户应用程序，完成电机控制器主控芯片当中Flash编程与代码升级的目的。即首先对所选取的主控芯片中的Flash进行区间划分，使之具有两个独立性相对较高的区间A与B。分别用于对用户bootloader和正常执行程序进行有效存储。在掉电复位之后，芯片只负责对用bootloader程序进行执行。但该程序需要先等待2s，如果经由CAN总线发送的烧写请求在2s内被接收，则此时相应的总线数据将被一一接收，待其全部接收完成后再烧写程序区。反之如果烧写请求在2s内无响应，则将直接跳转至程序区，按相关要求进行用户执行程序的正常运行即可。相较于传统的新能源汽车电机控制器程序升级方式，通过将CAN总线引入其中可以有效突破CCS的制约，实现整体程序远程在线升级。相关人员可根据实际需要，有选择性地只对某部分代码或子函数进行更新升级，例如整体电机控制器程序不变，至更新电机控制算法或对其中的部分关键参数进行更新。利用此种方式，在无须暂停电机控制器运行或是将其拆卸下来的情况下，即可有效更新与调试运行电机控制器程序，因此具有较高的操作便捷性和高效性，同时对控制程序升级成本也具有一定的积极效用。

2新能源汽车电机控制器程序升级中CAN总线的实际应用分析

由于在将CAN总线应用在新能源汽车电机控制器程序升级中时，需要对其主控芯片Flash进行区间划分，划分出的两个区间各自独立。因此为实现程序准确定位，需要相关工作人员依照主控芯片中划分的具体Flash空间，对其中各程序分布进行统一明确，避免代码相互越界而干扰整个程序升级。例如工作人员可分别在划分出的FlashA与FlashE中烧写用户boot程序与用户程序，并在.cmd文件中映射各Flash空间，以便对程序起始与终止地址、程序入口地址等进行清晰、准确制定。在程序转移中时，考虑到绝大多数电机控制器主控芯片当中的Flash某扇区的运行程序，无法对非本扇区以外的扇区进行擦除、烧写，而是需要先将Flash存储器当中存储的程序，搬移至主控芯片中的SRAM当中，才能执行擦除、烧写Flash存储器操作。

3新能源汽车电机驱动系统的控制

高性价比的电机机型必须要同时满足研发人员的项要求，这样才能适用和可靠。1）电机机型必须要自重小、体积小、动力充足。这样才能更好的满足电动汽车用户的视觉体验和驾驶体验。2）电动机的功率大、转速高、动力足。只有动力充足，才能够保证电动汽车能够适合各种路况的行驶，多个生活场景自由切换的驾驶需求。3）电动机的磁辐射要符合环保要求，也就是说，在电动机的机型选择上，要更倾向于选择磁辐射低的机型。4）必须要降低成本，选择质优价廉的电动机产品。电动机是电动汽车的发动机，是电动汽车上最重要的部件，节约了电动机的成本，才能够使电动汽车的总体成本降低，更利于推广。电磁驱动器是实现新能源汽车电机驱动系统控制的核心部分。目前电机的驱动控制器都是通过永磁同步电动机的转速调节来实现的。将永磁同步电动机中通入正弦电流，相互之间保持120度夹角的定子三相绕组将会在气隙中形成不断旋转的磁场;转子是稀土永磁体，能够形成固定在转子位置的正弦磁场，同步旋转轴系与转子旋转轴系重合，由定子磁场带动转子磁场旋转，样便能够实现解耦控制。

4电机驱动系统

针对新能源汽车来讲，其安装运行的好坏与质量高低，与其配套的电机驱动控制系统之间存在紧密关联，而对于电机驱动控制系统而言，主要由电力电子变流器、数字控制器、传感器及电动机等部分构成，主要任务即为实现蓄电池能量的高效转化，成为推动车轮转动的动能，如此一来，在汽车行驶途中，能够消除掉所遇到的阻力。为了能够最大程度优化汽车运行条件，针对电机驱动控制系统而言，需要切实满足如下条件：其一，功率密度高，且恒功率输出;其二，当处于爬坡、起步环境中，具有高转矩-低速的基本特性。而处于巡航状态时，特性转变为低转矩-高速;其三，有足够大的转速范围，使其能够将恒转矩区与恒功率区完全覆盖住;其四，具有较快的转矩响应速度;其五，成本比较低。针对当前应用于新能源汽车领域的电机驱动系统来讲，比较常用的主要有三种，其一为感应电机，其二是永磁同步电机，其三为开关磁阻电机，此外，此些系统的发展呈现出新的变化，正在逐渐从电力电子逆变器向IGBT集成模块转变;而对于传感器而言，其也正在向智能传感器的发现而不断发展;而在研发电机控制领域，能够支持异步电机的可视控制系统正在成为研发重心，这有助于推动汽车便捷性、安全性的多元提升。

5结束语

综上所述，控制系统是新能源汽車车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要