汽车电子混合电力电控系统设计

汽车电子混合电力电控系统设计

蔡顺平

比亚迪汽车工业有限公司广东深圳518000

摘要：对于汽车的电子混合电力电控系统，我们现在的研究较多，而本文就是在结合CAN总线技术的前提下，进行的相关探索。本文是利用分布函数从而量化电路系统，这样我们就可以将抽象的事物具体化，之后将电控系统分为高低压两套电路。同时我们设计的低压电路是利用一点接地的方法来设计的，一条多连的串连通信方式来控制缓冲长度，确保电信同步，以实现设计电子混合电力电控系统的目的。

关键词：汽车；电子混合电力电控系统；设计

引言

汽车是人类工业化的结晶，其在生产、技术、经济效益等方面都有重大的意义。而随着其产业的发展，其产生的副作用也越来越明显，像其造成的能源、环境等问题也日益严峻。而为了解决这些难题，我国的许多混合动力汽车也就应运而生，这不仅能够解决当今的化石能源紧缺问题，而它们最突出的优势就是低排放，因此被大家广泛看好其前景。

一、现有技术存在问题

相较于传统的汽车，现今流行的混合动力汽车其电池组体积较大，而且对电动机的要求也高，这就要求其车载的电路要可以经受住大电流的冲击，如果不能有效解决这些问题，混合动力汽车就极易出现故障。像混合动力汽车其内部安装的电动机在转变成发电机时，我们可以想象到在这一过程中其电流在瞬间换向时，回路会受到多大的电流冲击，所以，我们在进行相关设计时，必须保证其各电路组建的可靠性。

二、基本设计思路

而本文就有针对性的对汽车电路的系统进行了一定的优化设计。第一，在可靠的基础上，利用分布函数对其进行可靠度量化，这样我们就可以化抽象为具体，使混合电控系统由发动机的ECU、电机控制器等部件控制，同时，我们还利用一点接地的屏蔽方法来抗干扰。第二，我们采用了CAN总线技术，这样当电路信号需要进行传输时，为使其速率相同，我们采用CAN总线串行通信线路，然后我们再通过控制缓冲长度，保证其同步性。当然这些设计都是理论上的构思，其在实际中的应用还需我们优化，这就是我们设计汽车电子混合电力电控系统的初步思路了。

三、设计方案

（一）混合电力电控系统电路设计

我们在市场上见到的混合电力汽车其优势就是在经济性好、能量利用率高，我们通过增加大功率驱动机，基本上可以实现其混合型汽车的功能。

在我们的基础设计中，动力的输出单元是由发动机以及电机组成的。而且我们为了保证电路需求，设计时，高压及低压电路并存，我们利用高耐力的高压导线来保证驱动电机和电池组的连接，其是为高压电路部分。而像汽车的控制电路、电源、信号线路等都是在30V电压以下工作的，我们划分到低压电路部分。其基本设计图就像图1所示那样：

图1汽车混合电力设计图

汽车中蓄电池发挥着重要的作用，其是汽车电路系统的电源，其使用寿命也影响到了汽车的经济性，所以我们要对其进行有效监控，而想要达到这一点我们可以利用汽车系统管理器来做到，当然我们为了实现对其产生的能量的有效回馈，所以我们设计了如图2所示的高压电路。

图2汽车蓄电池组高压线路的设计

我们在设计高压电路连接器时，为了解决插接器的“热点”现象，我们就利用电阻原理，增大其接触面积，使其可以和自锁接头结合，这样当大电流流过端子时，其发热现象就会被明显降低，这样“热点”现象就得到了有效的控制。

我们在设计高压电路接触器时，因为其控制的电路电流量较大，并且其极易产生拉弧现象，，所以针对这一现象，我们采取了灭弧装置，也就是通过安装自感应抑制器线圈接触器的方法来抑制线圈的自感应电动势，从而做到使信号受到的干扰最小化。

我们在设计高压电路继电器也就是小型接触器时，我们为了满足其功率需求，就要充分发挥其在高低压间的桥梁作用，所以，我们就将电路接入晶闸管和继电器以实现控制电流、电压的目的。

一个汽车控制设计的重点就是在其整车控制器的设计上，混合动力汽车其动力蓄电池组会为电机及整个电路供电。而整车控制器则可以依据汽车的驾驶状态以及其各子系统的运行情况，及时的判定汽车的各子系统的运行模式及状态，从而有针对性的进行电量的分配以及协调控制。

（二）混合电控系统的设计

在汽车的电控系统中，CAN总线技术因其能有效减少系统的回路量而赢得了大家的青睐，当然这也增加了混合动力汽车的经济性。同时，我们还可以利用CAN控制器使一定数量的单片机连接起来，这样就能实现局域并网。

我们在设计CAN时，可以通过局域网一连多的形式，来完成总线连接。其接线数量在理论设计上是无限制的，但是现实中其受信号延迟以及总线负载的影响。同时我们可以才用逻辑非原理，用"0”指代剩余电量，用“1”指代消耗电量。当然我们为了保证各线路节点的位速率同步性，所以我们设计的接收器的接收位值要在相位缓冲段。而且我们还可利用时钟同步技术来保证通信的同步性。最后我们为了使CAN达到抗干扰以及数据稳定的目的，就需要我们及时的对其进行各种漏洞的检测，以保证其安全稳定。

总的来说，汽车电子混合电力电控系统其设计必须可靠，其电路系统的高压和低压电路在设计时，最好采用CAN总线技术，毕竟该技术的优点明显，这样我们才能高效地完成汽车混合电控系统的设计，并且还可以保证其可靠性。

总结

随着我国经济的腾飞，汽车也越来越普及，但随着化石资源的枯竭，我国的混合动力汽车兴起，我们在设计这一类型的汽车系统时，其主要组成就是其电力电控系统，而本文就在前人的基础上对其进行了优化设计，以保证这一型汽车系统的安全稳定可靠运行。我们首先利用分布函数将汽车的电路系统量化处理，同时将高、低压电路统一规划，分开设计，而且我们还对低压电路进行了抗干扰设计，最后，我们又采用了CAN总线技术来监控汽车的电路通信系统，这样我们的汽车电子混合电力电控系统的优化设计就完成了。

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