纯电动教练车控制系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种纯电动教练车控制系统；包括整车控制器和电池，电池内设有电池管理系统BMS，充电机、电池管理系统BMS、电机控制器和电机依次通过整车高压导线相连接；充电机、电池管理系统BMS、电机控制器、整车控制器和组合仪表依次通过CAN线相连接；整车控制器通过信号采集线分别与电子油门踏板和制动踏板相连；12V电源通过低压导线与钥匙开关相连，钥匙开关与制动踏板、电子油门踏板、电池管理系统BMS、充电机、整车控制器、电机控制器和组合仪表之间通过整车低压导线相连；电机内设有旋转变压器，电机与五档变速箱相连；具有结构简单，使学员能够安全有效的进行培训的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于纯电动教练车
，具体涉及一种纯电动教练车控制系统。
技术介绍
随着中国工业的发展及人们生活节奏的加快，汽车作为人们的代步工具越来越多，从而学习驾车也成为了一种趋势。然而由于驾校培训场地及初学者的驾驶水平问题，使教练车经常保持在低速或者怠速状态下，且教练车经常需要频繁的启动和制动，导致发动机长期工作在恶劣的环境下，发动机的这种工作环境使得油耗高且汽车尾气排放非常严重。为了有效解决教练车成本高及环境污染严重等问题，电动车零污染、培养学员费用低、维修费用低等优点使得电动车能够在驾校中得到应用，且成为一种趋势。目前，电动教练车也得到一些应用，对改善环境污染及成本高方面起到一定作用。虽然电动教练车保留离合器、油门、制动踏板、五档变速箱等传统车的特点，但是其在操纵性和传统油车还是有很大差异，比如点火开关的操作及离合器的操控方面。这样导致学员的学习热情及学习效果大打折扣，更甚者拿到驾照后无法正常的驾驶传统的燃油车，给自己及其他人都带来一定的安全隐患。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种点火及离合器的操控与燃油车一样，且当操作不当可以使车辆马上熄火，使学员能够安全有效的进行培训的纯电动教练车控制系统。本技术的目的是这样来实现的:包括整车控制器和电池，电池内设有电池管理系统BMS，充电机、电池管理系统BMS、电机控制器和电机依次通过整车高压导线相连接；充电机、电池管理系统BMS、电机控制器、整车控制器和组合仪表依次通过CAN线相连接；整车控制器通过信号采集线分别与电子油门踏板和制动踏板相连；12V电源通过低压导线与钥匙开关相连，钥匙开关与制动踏板、电子油门踏板、电池管理系统BMS、充电机、整车控制器、电机控制器和组合仪表之间通过整车低压导线相连；电机内设有旋转变压器，电机与五档变速箱相连。本技术具有结构简单，点火及离合器的操控与燃油车一样，且当操作不当可以使车辆马上熄火，使学员能够安全有效的进行培训的优点。【附图说明】图1为本技术的结构连接框图。图2为本技术怠速时电机控制器输出扭矩与转速关系示意图。图3为本技术熄火时电机控制器输出扭矩与转速关系示意图。【具体实施方式】为了对本技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本技术的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表示相同的部件。为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。如图1、2、3所示，本技术为纯电动教练车控制系统，包括整车控制器1和电池2，电池2内设有电池管理系统BMS13，充电机3、电池管理系统BMS13、电机控制器4和电机5依次通过整车高压导线相连接；充电机3、电池管理系统BMS13、电机控制器4、整车控制器1和组合仪表6依次通过CAN线相连接；整车控制器1通过信号采集线分别与电子油门踏板7和制动踏板8相连；12V电源10通过低压导线与钥匙开关9相连，钥匙开关9与制动踏板8、电子油门踏板7、电池管理系统BMS13、充电机3、整车控制器1、电机控制器4和组合仪表6之间通过整车低压导线相连；电机5内设有旋转变压器11，电机5与五档变速箱12相连。本技术的工作原理如下:当启动车辆时，驾驶者将钥匙开关9调至0N档，12V电源10接通，整车控制器1通过CAN线与电机控制器4、电池管理系统BMS13进行通讯，检测电池2及电机控制器4是否有故障存在；当钥匙开关9调至START时，即车辆点火，整车控制器1通过CAN线使电池2中的主接触器闭合，电机控制器4正负母线连接有高压，整车控制器1实时采集电子油门踏板7和制动踏板8上的信号，并将采集到的信号通过解析、运算处理后通过CAN线向电机控制器4发送扭矩命令，电机控制器4收到扭矩命令后开始驱动电机5运转，从而带动变速箱运动，车辆开始正常行驶。本技术通过整车控制器1采集电子油门踏板7、制动踏板8上的信号、电池2的当前信息、电机5的当前状态后，通过解析、运算转换为扭矩值，再通过CAN线发送给电机控制器4，从而实现传统燃油车发动机的功能。整车控制器1只给电机控制器4发送一个方向运转的信号，车辆的前进或后退通过五档变速箱12来实现，从而与传统燃油车保持一致。若启动车辆时，驾驶者没有操作电子油门踏板7，电机控制器4会通过其内部设置的软件使电机5处于怠速状态，完成整车的启动。若电机控制器4或电池2出现故障，整车控制器1则通过CAN线上传至组合仪表6。本技术可以通过电机控制器4实现整车的怠速功能，且当驾驶者操作离合器与电子油门踏板7动作不协调时，可通过电机控制器4内的软件实现电动汽车的熄火功能。具体操作为:定义N1(牛.米)为电动车怠速时电机控制器4输出的最大扭矩值，定义N2 (牛.米)为电机控制器4输出的实时扭矩值；nl (rpm)为怠速时电机5的转速；n2 (rpm)为怠速熄火时电机5的转速；当电机控制器4正负母线电压有高压输入时，电机控制器4将电池2的直流电压转换为交流电压输入到电机5的三相线端，从而使电机5处于运转状态，即电动车怠速状态，此时电机控制器4调节为转速控制，通过调节输出扭矩N2使电机5的转速保持在nl，若在起动过程中，由于车辆负载过大或手刹忘记放下，当电机控制器4实时输出的扭矩N2大于N1时仍无法使电机5的转速保持在nl，且电机5实时转速小于n2时，电动车此时则熄火，电机控制器4报出熄火故障上传组合仪表6并显示出来。正常启动时，电机控制器4实际输出扭矩N2在15牛.米与-15牛.米之间调节，使电机5实际转速在500转每分与80转每分运转，最终维持在270转每分，当达到设定转速时，电机5处于稳定怠速状态，此时电动车即表示启动成功，无故障报出。若学员不正常启动时，如启动后挂一档但是忘记松手刹，控制器实际输出N2会一直增加，直到增加到设定最大扭矩N1还无法使电机5转速保持在270转每分，且当电机5转速降低至设定值n2时电动车熄火，电机控制器4报出熄火故障并上传给组合仪表6，提示驾驶者出现故障。本技术拥有限速功能，可通过电机控制器4来控制电机5的最高转速，从而控制车辆的最高转速。电机控制器4可使电机5工作在驱动模式或制动模式情况下，通过软件使电机5转速下降的曲线同发动机一致，从而切换档位时无顿挫感。本技术具有制动优先功能，若整车控制器1同时接收到制动踏板8上的信号和电子油门踏板7上的信号时，整车控制器1将不给电机控制器4发送扭矩命令，视电子油门踏板7无效，以防止学员错误操作带来危险。本技术的整车控制器1与电机控制器4、电池管理系统BMS13进行通讯，实时采集各个零部件的信息并进行诊断判断各个零部件是否有故障，从而保证车辆的安全运行。整车控制器1通过CAN线实时同电机控制器4、电池管理系统BMS13进行通信，实时监控、诊断各个零部件的信息，对零部件出现不同级别故障进行分类处理，提高整车的安全性。当整车控制器诊断出零部件存在轻微故障例如电机温度偏高时，整车控制器1将发送给电机控制器4的扭矩值进行限制，车辆可以低速行驶；当整车控制器1诊断出零部件存在严重故障如存在漏电时，整车控制器1将通过CAN线使电池3中的主接触器断开，以保证整车的安全性本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动教练车控制系统，包括整车控制器(1)和电池(2)，其特征在于：电池(2)内设有电池管理系统BMS(13)，充电机(3)、电池管理系统BMS(13)、电机控制器(4)和电机(5)依次通过整车高压导线相连接；充电机(3)、电池管理系统BMS(13)、电机控制器(4)、整车控制器(1)和组合仪表(6)依次通过CAN线相连接；整车控制器(1)通过信号采集线分别与电子油门踏板(7)和制动踏板(8)相连；12V电源(10)通过低压导线与钥匙开关(9)相连，钥匙开关(9)与制动踏板(8)、电子油门踏板(7)、电池管理系统BMS(13)、充电机(3)、整车控制器(1)、电机控制器(4)和组合仪表(6)之间通过整车低压导线相连；电机(5)内设有旋转变压器(11)，电机(5)与五档变速箱(12)相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：娄飞鹏，何青林，李一凡，周莉博，
申请(专利权)人：新乡市新能电动汽车有限公司，河南蓝海新能电动汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：河南;41