摘 要：本文介紹了時光科技有限公司的EVM055WR-28-24電動車專用控制器，實現(xiàn)“油,、電”混聯(lián)混合動力汽車的能源分配及通過汽車油門等信號進行調(diào)速控制的方案,；達到了節(jié)能與環(huán)保的目的。著重介紹了交流異步電機驅(qū)動系統(tǒng)在混合動力電動汽車系統(tǒng)中的工作原理,。
一,、引言
混合動力汽車是指以動力電池組、燃油發(fā)動機,、發(fā)電機,、電動機等動力源組合搭配，實現(xiàn)動力系統(tǒng)的盡可能高效運行,，進而減少或不排放有害氣體,，達到節(jié)能環(huán)保的目的。自20世紀60年代起,，西方發(fā)達國家就已經(jīng)開展了混合動力汽車的研究開發(fā)工作,。我國也已與20世紀80年代開始，以電力電子為基礎的電氣傳動技術(shù)的進步,，為混合動力電動汽車的開展提供了先進的物質(zhì)基礎,；機電一體化技術(shù)的興起與發(fā)展，為燃油汽車這一典型的機械產(chǎn)品向機電一體化方向演變提供了十分豐富的技術(shù)經(jīng)驗,。時光科技一直跟隨著國際,、國內(nèi)的技術(shù)演變與進步，參與了《國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863計劃）》的“節(jié)能與新能源汽車”專題項目,，完成了“車用驅(qū)動電機系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)”課題,，取得了驕人的成果。
為了保證混合動力電動汽車和諧有序發(fā)展,，國家已創(chuàng)造了一個良好的政策環(huán)境,、市場環(huán)境和消費環(huán)境,因為發(fā)展混合動力電動汽車對節(jié)約能源、緩解環(huán)境污染具有重要意義,并且汽車工業(yè)是耗油大戶,，目前我國汽車工業(yè)的耗油量占石油消耗的1/4,。2004年，我國產(chǎn)油1.7億噸,，進口突破1億噸,，石油消耗量占世界石油消耗量近20%，但GDP只占世界GDP 的4%,，在這種情況下,，發(fā)展取代燃油型交通工具的混合動力電動汽車對我國經(jīng)濟和社會的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要,。另外,，汽車業(yè)的發(fā)展給環(huán)境保護帶來比較大的壓力,，混合動力電動汽車廢氣排量少之又少，噪音污染很小,，發(fā)展混合動力電動汽車可大大減輕環(huán)境污染方面的壓力,。時光科技的EVM055WR-28-24電動車專用控制器，通過長期的各種測試與檢驗,，達到了國標要求,，獲得了國家檢驗機構(gòu)的權(quán)威認證及檢測證書，已成功批量應用到混合動力環(huán)保,、節(jié)能型電動汽車系統(tǒng)中,，現(xiàn)已在昆明公交線上穩(wěn)定運營，達到了環(huán)保,、節(jié)能的效果,。
二、混合動力電動汽車的特性
汽車是一種在陸地露天運行,、結(jié)構(gòu)緊湊,、具有車載能源的行走機械，工況復雜,。既要能適應高速飛馳,、又要能頻繁起制動、上下坡快速超車緊急制動,；既要能適應雪天,、雨天、盛夏嚴冬,、雪后灑鹽等惡劣天氣條件,，又要能承受道路的顛簸振動，還要保證司乘人員的舒適與安全,?；旌蟿恿﹄妱悠嚨暮诵模且秒姍C系統(tǒng)彌補熱機推進系統(tǒng)的低效區(qū),，實現(xiàn)少排放或零排放的要求,，并滿足車輛的各項行駛性能、價格指標,。據(jù)此可將混合動力電動汽車傳動系統(tǒng)歸納為以下幾點：
（1） 電機額定轉(zhuǎn)速以下大轉(zhuǎn)矩特性,，以適應快速起動、加速,、負荷爬坡,、頻繁起停等要求,；額定轉(zhuǎn)速以上恒功率輸出，調(diào)速范圍寬以適應最高車速和公路超車等要求,。
（2） 車輛運行的不同速度范圍內(nèi)的效率最優(yōu)化,，熱機在低速時的效率很低，電機正好可以彌補這一弱點,。尤其在城市公交線運營狀態(tài),，車輛行駛速度不高，頻繁的啟,、制動,。在電機進入制動狀態(tài)時，可利用車輛慣性勢能進行發(fā)電,，回收能量,。
（3） 電機驅(qū)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、堅固,、免維護或少維護,、抗顛簸振動，具有直接數(shù)字,、模擬量控制端口和CAN總線接口,，方便系統(tǒng)搭配、組合,，控制手段多樣,。
（4）操縱性能符合司機駕駛習慣，運行平穩(wěn),、乘坐舒適,，電氣系統(tǒng)保障措施完善。具有可靠的過流,、過載,、過熱、過壓,、欠壓,、旋變斷線等多種保護功能。司機可通過儀表非常直觀地監(jiān)視電池電量,、運行轉(zhuǎn)速,、工作電流等，司機也可通過儀表查詢故障時的電流,、頻率,、電壓及故障原因等，操作及排除故障方便快捷,。
三,、混合動力電動汽車的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及其工作原理




工作原理：混合動力系統(tǒng)主要有能源供給系統(tǒng),、電能存儲系統(tǒng)、電氣驅(qū)動系統(tǒng),、動力分配管理系統(tǒng),、機械傳動系統(tǒng)五大部分組成。
（1）能源供給系統(tǒng)：由柴油發(fā)動機,、交流異步發(fā)電機,、動力電池組組成,。
（2）電能存儲系統(tǒng)：動力電池組,、電池組管理系統(tǒng)組成。
（3）電氣驅(qū)動系統(tǒng)：由電機驅(qū)動器和電動機,、發(fā)電機組成,。
（4）動力分配管理系統(tǒng)：VUC及VUC從CAN總線獲得的數(shù)據(jù)，采集的油門踏板,、制動踏板,、各種I/O信號等組成。
（5）機械傳動系統(tǒng)：將柴油發(fā)動機和電動機的轉(zhuǎn)矩輸出,，通過離合器和后橋減速器送給輪軸,。
串聯(lián)模式：如果電池組電量不足，則啟動發(fā)動機通過發(fā)電機給電池組充電,，以保證有足夠的電能供給電機驅(qū)動系統(tǒng),，通過減速器驅(qū)動車輛行駛，柴油發(fā)動機和發(fā)電機部分通過離合器切斷與電動機的同軸狀態(tài)（如圖1所示）,。在車輛起動時或在市區(qū)公交線運營時,，由UCV根據(jù)電池組電量情況分配、組合能源供給,。電池組單獨給電機驅(qū)動系統(tǒng)供電,，或發(fā)動機、發(fā)電機組合電池組給電機驅(qū)動系統(tǒng)供電,。
并聯(lián)模式：在公路上,，中、高速長時間行駛時,，離合器接通,，由發(fā)動機直接驅(qū)動后橋、輪軸,，此時電機驅(qū)動系統(tǒng)作為制動器使用,，在剎車時回收部分電能給電池充電。
混聯(lián)模式：在短時間高速重負載行駛時,，電機驅(qū)動系統(tǒng),、發(fā)電機系統(tǒng)與柴油發(fā)動機同時輸出轉(zhuǎn)矩,，以提高驅(qū)動功率，實現(xiàn)快速超車等短時特殊要求,。

四,、電動機控制系統(tǒng)的組成

在實際應用中，時光車用控制器與交流異步電機配合,，具有良好的輸出轉(zhuǎn)矩特性,、能量回饋功能、保護功能,，用于混合動力車發(fā)電,，發(fā)電效率達到90%以上，為混合動力混聯(lián)方案的實施,，提供了便捷支持,。
（1）電池組：給電機控制器提供DC336V直流電。
（2）電機控制器：三相異步電機驅(qū)動,，具有過流,、過載、過壓,、欠壓,、過熱保護等；具有I/O接口,、基于CAN2.0B的J1939協(xié)議接口,、旋轉(zhuǎn)變壓器接口（可選）。“所以信號端子都使用了安普防水插座”
（3）三相異步電機及速度傳感器：實現(xiàn)矢量控制,，通過減速器及后橋驅(qū)動車輛行駛,。
結(jié)束語
時光科技有限公司的EVM055WR-28-24電動車專用控制器，在混合動力電動氣車中的成批量使用,，達到了節(jié)能環(huán)保的目的,，也標志著已經(jīng)達到了成熟產(chǎn)品應具有的質(zhì)量可靠、性能穩(wěn)定,、調(diào)試方便,、維護簡單的要求！用戶在使用中非常滿意,。