電源車

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電源車范文第1篇

關鍵詞 智能汽車競賽；電源管理模塊；電機驅動模塊

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2015）09-0032-02

全國大學生“飛思卡爾”杯智能汽車競賽是以“立足培養、重在參與、鼓勵探索、追求卓越”為宗旨，鼓勵創新的一項科技競賽。以飛思卡爾半導體公司的微處理器為核心，通過自主設計傳感器、電源管理模塊、電機驅動模塊和編寫控制程序，制作一個能按照比賽規則自動識別賽道完成比賽的模型汽車。

硬件是智能車的基礎，其影響著車模系統穩定性。基于此，本文主要提出一套電源管理模塊、電機驅動模塊的可行設計方案。

1 電源管理模塊

根據調整管的工作狀態，直流穩壓電源分為線性穩壓電源和開關穩壓電源。線性穩壓電源通過采樣、反饋等方式來控制調整管的導通程度，其輸出電壓文波比較小、工作噪聲小、反應速度快；調整管工作在放大狀態，效率比較低，發熱量大。在開關穩壓電源中，開關管工作飽和或者截止狀態，對應開、關兩個狀態；效率高，功耗小，存在比較嚴重的開關干擾。

電源管理模塊為車模系統的各個模塊供電，其供電穩定性是車模穩定運行的基礎。在設計中，不僅要考慮各個模塊的正常工作電壓、電流，還要做好各個模塊的隔離，減小模塊之間的噪聲干擾。總的來說，通過三端集成穩壓芯片來給各個模塊來供電。競賽中，常用的電源有串聯型線性穩壓電源（LM2941、TPS系列等）和開關型穩壓電源（LM2596、LM2575、AS1015等）兩大類。

車模電源是7.2V2000mAh的鎳鎘可充電電池，其對車模的各個模塊供電。系統的供電示意圖如圖1所示，7.2V電壓給不同電壓的模塊供電，主要的模塊電壓有12V、5.5V、5V和3.3V。用電池給電機供電，將電源電壓經升、降壓再給其他模塊供電。電機驅動芯片IR2104的供電電壓為12V，S-D5舵機的供電電壓為5.5V，線性CCD的供電電壓為5V，單片機的供電電壓為5V，調參模塊等供電電壓為5V和3.3V。

MC9S12XS128單片機是系統的控制中心，其工作的穩定性直接影響車模運行。為了減少其他模塊對其干擾，采用低壓差線性穩壓電源供電。TPS7350具有過流、過壓和電壓反接保護電路，可以有效地保護單片機；最大輸出電流500mA，大于單片機工作電流；穩壓線度相對比較好。所以選用TPS7350對其單獨供電。線性CCD工作條件電源電壓為-0.3V-6V，考慮到單片機的AD采樣轉化精度和線性CCD推薦工作條件等原因，選其最佳工作電壓5V。VDD最大連續電流為40mA，在比賽中一般需要用到2-4個線性CCD，最大電流一般不超過200mA。線性CCD是模擬傳感器，其供電電源的波動將影響其性能， TPS7350穩壓后電壓波動較小，用其對線性CCD單獨供電。

S-D5是數字舵機，工作電壓4.5V-5.5V，正常工作電流200mA，堵轉電流是800mA；工作電壓在5.5V下，帶有堵轉保護功能。舵機在實時控制時存在滯后性，滯后時間的大小主要由舵機的響應時間和轉向傳動比決定。在轉向傳動比不變時，舵機的響應時間與供電電壓有關；舵機的工作電壓越高，響應越快，同時扭矩力越大。選擇5.5V供電，既可提高舵機響應速度，又可以保護舵機。LM2941S是低壓差線性穩壓芯片，原理圖如其輸出電壓，在輸出電流時，。選用為，為，計算得。

常用的調參模塊主要有藍牙、SD卡、OLED顯示屏和按鍵等。不同調參模塊的電壓不同，SD卡供電電壓為3.3V，藍牙、OLED顯示屏可以接3.3V或者5V，按鍵一般接5V。測速模塊一般供電5V。這些模塊電流一般較小，可以根據PCB設計的需要調整各模塊的電壓分配。

2 電機驅動模塊

在競賽中，電機驅動的方式一般有兩種方式：集成芯片、柵極驅動芯片和N溝道MOSFET。常用的集成驅動芯片有BTN7970、BTN7971等；常用的柵極驅動芯片有IR系列的IR2104、IR2184等；常用N溝道MOSFET型號多樣。

集成驅動芯片在過流、短路、過溫和欠壓時，芯片自動關斷輸入。為了防止車模在運行過程中因為芯片保護而停止工作，在設計時要考慮過流保護、散熱等情況并采取措施。而B型車模電機功率比較大，正常工作電流都要大于1A，在啟動或者堵轉的情況下，電流會更大，很容易造成驅動芯片發熱；如若散熱不好，會影響芯片正常工作，進而影響車模運行。所以采用半橋驅動芯片IR2104驅動4個LR7843型N溝道MOSFET H橋的方式來驅動電機。

首先了解一下H橋驅動原理，電機和4個N溝道MOSFET共同構成一個類似于字母H的驅動橋，如圖4所示。當Q1、Q4導通時，直流電機中通過從左到右的電流；當Q2、Q3導通時，直流電機中通過從右到左的電流；流經電機電流方向的改變就可以實現電機的正反轉。但是，在控制4個N溝道MOSFET導通時，同一橋臂的Q1和Q2、Q3和Q4不能同時導通，導通會造成源地的短路；在兩次狀態轉換過程中可能出現瞬時短路，需要在轉換時插入“死區”。在這里，采用一片柵極驅動芯片IR2104來驅動同一橋臂上下兩個NMOS管導通。IR2104內部集成升壓電路，一個自舉二極管和―個自舉電容便可完成自舉升壓。IR2104內部設置死區時間，存在于在每次狀態轉換時，可以保證同一橋臂上、下兩管的狀態相反。

NMOS管是電壓驅動型器件，柵極電壓高于源極電壓即可實現NMOS的飽和導通。電壓通斷MOS管時，要比大10V以上，而且開通時必須工作在飽和導通狀態。IR2104工作電壓為10-20V，采用B0512S隔離電源升壓模塊來供電，IR2104輸出達到15V左右，可以驅動NMOS管。NMOS管柵源極之間是容性結構，柵極回路存在寄生電感，合適的柵極電阻可以迅速衰減柵極回路在驅動芯片驅動脈沖的激勵下要產生很強的振蕩。LR7843型N溝道MOSFET，。電機驅動模塊設計電路圖如圖4。

3 結論

本文的電路方案經過測試，證明了其可行性與可靠性。在車模系統中，各個模塊能穩定可靠地運行。

電源車范文第2篇

創新是高新技術企業的生命力，科技為先、人才為本是本公司發展的理念。公司從創業開始就緊緊抓住創新這個主旋律，以動力型電池作為主攻方向，采用有機無機復合膜技術開發了多孔態聚合物鋰離子動力電池，開發了擁有自主知識產權的高安全、高倍率以及高低溫環境中均能使用的TSE動力電源系統。該產品獲得多項專利并得到相關部門的多項科技創新表彰獎，其中有機無機復合隔膜技術登錄為國家科技成果。產品通過了CE、UL、UN.38、CCC、CPT、ISO9001等國際、國內權威機構評測和認證。

TSE動力電源系統目前在純電動大巴或轎車上得到實際應用，受到不少用戶的青睞。該產品也可用于各種儲能系統，如太陽能發電站或風力發電站的儲能電源。產品具有以下新穎性：

1. 電池采用自主知識產權的專利隔膜，打破了日美壟斷的格局，并使電池的安全性能達到嶄新的高度，即使遭到剪切、穿刺、錘擊等嚴重的破壞，電池還能保持良好的電壓狀態(見圖片)。

2. 合理選用正負極材料及電解液體系使電池使用溫度范圍增寬，尤其在―30℃以下低溫環境中仍能放出電，這在其他體系電池中難以實現。

3. 采用獨特的結構設計和集流體表面處理技術，使電池的大電流充放電性能得到大大提高，尤為適合于作純電動汽車的動力源。

低碳減排、尋找可替代能源是目前汽車行業的出路所在。新能源汽車的實施是符合國家能源戰略和環境保護需要的。在化石能源日益匱乏的今天，作為經濟發展血脈的能源已經直接關系到國民經濟的戰略安全。目前，新能源產業已成為當今各國競爭的戰略產業，是新世紀綜合國力的重要標志產業之一。目前，各大汽車廠家已承諾逐年降低汽車CO2排放量，可見，發展電動車生產已經是社會發展和經濟安全的重大戰略問題。

發展電動汽車是我國“十二”五規劃主要推動的方向之一，政府已采取貼息補助的方式拉動汽車制造商跟進，預計在近3年內動力電池的市場需求量將超過幾百億，到2015年可達到幾千億元的市場份額。

電源車范文第3篇

關鍵詞：雙電源；電動汽車；輔助電源（超級電容）；秒功率；仿真分析。

汽車作為環保機動車，正在得到更多的技術支持和發展，但這些技術發展均會受制于供電電池性能，也就是蓄電池性能。電動汽車蓄電池技術無論發展到怎樣一種程度，使用中都會遇到以下幾個較為普遍的技術問題，電動汽車在行駛過程中，蓄電池電能逐漸消耗，蓄電池內阻也不斷增加，使蓄電池端電壓產生電壓降，當降到電動機額定電壓10%以上時，電動機的轉矩將大幅度下降，就無法滿足電動汽車在啟動、加速時動力需求，這些都會導致電動汽車性能，不能滿足實際需要。采用雙電源供電技術，就能改善純電動汽車在行駛中產生較為普遍的技術問題。

1、雙電源供電技術工作原理【1】

采用雙電源供電技術目的在于提供一種改善供電系統提高電動汽車動力能源供給性能，雙電源由一組蓄電池與另一組超級電容器（稱輔助電源）組成，輔助電源與車載發電機及充電器連接，輔助電源與蓄電池同極性并聯，輔助電路回路中連接有DC-DC轉換器，控制、調整輔助電源工作狀態可采用手動或自動方式來完成，輔助電源充電電壓≥蓄電池充電電壓，輔助電源輸出電流數值是隨著蓄電池電壓降的數值而改變，輔助電源每次工作時間大約幾十秒鐘，工作區域在起動、加速爬坡與蓄電池欠壓時，提供補充能源與蓄電池并聯分流，共同輸出電能，保證電動汽車能源供給的穩定性，使電動汽車動力性能，不能因為供電系統電壓變化而造成的性能指標下降充分滿足驅動力所需。

2、超級電容器的特點【2】

（a）、很高的功率密度：超級電容器的內阻很小，且在電極匯界面和電極材料本體內均能夠實現電荷的快速儲存和釋放，因而它的輸出功率密度高達數KW/kg，是一般蓄電池數的十倍。

（b）、極長的充放電循環壽命，其循環壽命可達一萬次以上。

（c）、儲存壽命極長：超級電容器充電之后儲存過程中，雖然也有微小的漏電電流存在，理論上超級電容器的儲存壽命幾乎可認為是無限。

（d）、高可靠性：超級電容器工作過程中沒有運動部件，維護工作極少，因而超級電容器的可靠性是非常高的。

（e）、非常短的充電時間：從目前已經做出的超級電容器充電實驗結果看，全充電時間只要10-12min；蓄電池在這么短的時間內是無法實現全充電的。

3、輔助電源功率計算方法

電容元件是一種儲能元件，某一時刻“t”的儲能只取決于容器“c”及這一時刻的電壓值，并與其電壓的平方成正比，當電壓增大時，電容從外界吸收能量，電壓減小時，電容向外界釋放能量，但電容元件在任何時刻不可能釋放出多于它吸收的能量，在計算充放電“秒功率”時按平均充放電電壓和平均充放電電流的乘積，即為平均充放電功率對充放電時間積分，稱秒功率（1焦耳=1安培×1伏特×秒）

Ⅰ）.輔助電源額定功率約等于電動機額定功率20%左右（秒功率）。

Ⅱ）.超級電容容量法拉約等于直流電動機額定電流20%左右。

Ⅲ）.超級電容額定電壓大于電動機額定電壓10%（發電機效率與充電過程中損耗可設定為常數）。

4、輔助電源充電設備

充電功率大約是電動機額定功率10%左右。根據實際情況可采用以下幾種發電設備：

1）車載發電機；2）車載柴油發電機；3）車載太陽能發電；4）車載燃料電池。

5、仿真分析

一臺純電動汽車，驅動功率10KW，直流電動機額定電壓200V，額定電流50A，由一組蓄電池供電，充電最高電壓220V，100安時；另一組輔助電流，由超級電容組成，超級電容容量法拉等于電動機額定電流20%等于10法拉，超級電容充電電壓≥蓄電池充電電壓220V，超級電容在串并聯組合過程中應注意，超級電容額定電壓>充電電壓。

輔助電源由車載1KW發電機提供充電能源（恒流充電）通過10秒鐘時間充電儲存電能大約等于電動機額定功率，充電50秒時儲存電能大約等于電動機額定功率5倍，存儲電流可達250A，這時輔助電源在25秒內輸出平均功率2KW與蓄電池并聯分流供電，輔助電源輸出控制可采用手動和自動方式調整其儲能輸出，基本實現輔助電源功能作用。

通過仿真數據，電動汽車在行駛中50%的時間內輔助電源可提供20%的電動機額定的平均功率的電能與蓄電池共同輸出滿足電動汽車動力所需。保正電動汽車在行駛過程中，蓄電池電能逐漸消耗，也能使純電動汽車輸出功率不降低，保持恒功率輸出，使純電動汽車在續行過程中始終保持有勁、給力。也是消費者希望擁有的電動汽車動力性能。

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6、結束語

綜上所述，此項技術可以用于純電動汽車電路中，解決了純電動汽車存在一些問題，提高了續行里程，提高了電動汽車動力性能，為純電動汽車發展，有著重要意義。純電動汽車雙電源供電技術是一個新的理念，目前可能還沒有被認同，但是它需要一個平臺讓大家對它進行探索，通過實驗和總結證明也他將成為未來電動汽車發展方向。

參考文獻

電源車范文第4篇

關鍵詞：穩定；故障；分布式診斷；實驗樣機

中圖分類號：TD64 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2012） 14-0003-02

車載控制電源作為電力機車控制系統的重要組成部分，一旦出現故障將導致整個列車控制系統的癱瘓，將會對行車安全造成無法預計的嚴重后果。針對這種情況，研制出一套具有能夠實時準確的監測及預測診斷車載控制電源的實時運行情況，是當前保障電力機車安全運營急需解決的問題。車載控制電源系統包含了整流、逆變、變壓、控制等多個子系統，再加上系統自身的寄生參數對整體性能和系統穩定性都起著決定性作用，而這些子系統的寄生參數相互之間有著緊密的耦合關系。所以，使用傳統的系統故障診斷方法不能夠對車載控制電源進行全面實時的診斷。

針對目前存在的問題和控制電源自身的故障診斷計算量大，子系統寄生參數的分析方法不明確的問題。提出了使用分布式故障診斷的方法，將整個車載控制電源系統分割為相互之間有一定獨立性的不同子系統，分割之后可以針對不同子系統采取各自最有效的故障診斷方式，不需要考慮其他子系統的結構和參數。系統診斷的復雜程度得到了大大的降低，與此同時可以針對特性不同的子系統采取更加準確有效的診斷方法，從而系統診斷的可靠性和準確性得到了大大的提高。[1，2]

一、故障診斷方法及建模

（一）分布式診斷原理

（二）車載控制電源的電路結構

電力機車的電氣控制系統都需要車載控制電源來進行供電，其是機車控制系統的重要組成部分。它性能的好壞與電力機車的安全運有著直接的關系。伴隨著機車控制技術的逐步提高，控制系統精細程度的不斷增加，由直流穩壓電源直接供電的子系統也在不斷的增多。尤其是各種控制、檢測設備的大量使用，控制電源保證無故障運行就顯得越發重要。[2，4，5]

對上面提出的車載控制電源故障關系圖，我們分成如下三個步驟：

1.將系統分區為不同級。將模型中的反饋環分配給分區中的各級。

2.建立對應于系統循環因果模型的非循環因果模型。

3.建立的非循環因果模型的分區。

經過以上三步，通過優化系統的分區，使他們變成相互獨立的故障區，來實現結構簡單、計算準確高效和診斷穩定可靠的分布式故障診斷系統。[3，6，7]

二、診斷系統整體結構

基于前面的理論研究工作，采用了分布式的設計思想，針對列車的實際運行環境中具有的三大特點：運行中電磁干擾非常嚴重、機械震動大、溫濕度條件苛刻。因此在故障診斷系統設計的時候，除了診斷系統自身需要得到絕對可靠的保障之外，還必需要一些附加的電路來對采集到的信號進行信號不同的調理，以確保故障診斷過程中使用到的信號的可靠性。考慮到以上的種種因素，我們進行了車載控制電源故障診斷系統的初步設計。系統的基本結構框圖如圖3所示，圖中的虛線框中是為以后增加子模塊預留的擴展接口。

三、試驗結果

分布式車載控制電源故障診斷系統目前有樣機正在線上運行，經過了兩年的試驗運行，一共診斷出各種故障68次，下面對試驗運行過程中診斷出來的故障進行對比分析。

試驗證明，分布式故障診斷系統車載110V控制電源上的能夠較準確的起到診斷的作用，其診斷精度及穩定性已具備工業推廣的要求。

四、結論

本文提出了一種新型的車載電源故障診斷方法—分布式故障診斷，采用該方法試制出來的實驗樣機運行結果良好，基本達到了預期的準確可靠診斷的目標，具備工業推廣的價值。

參考文獻：

[1]王儒.新型控制電源研究[J].電氣技術，2008，1：54-59.

[2]阮新波，嚴仰光.直流開關電源的軟開關技術[M].科學出版社，2000，1.

[3]史平君.實用電源技術手冊電源元器件分冊[M].遼寧科技出版社，1999，1.

[4]周桂發，陳特放，崔曉慶.機車在線故障診斷專家系統研究[J].長沙鐵道學院學報，2002，20（1）：105-112.

[5]阮新波，嚴仰光.脈寬調制DC/DC全橋變換器的軟開關技術[M].科學出版社，1999，9.

[6]吳明強，史慧，朱曉華，等.故障診斷專家系統研究現狀與展望[J].計算機測量與控制，2005，13（12）：1301-1304.

[7]嚴云升.TM1型機車的微機控制系統[J].機車電傳動，1997（3）：1-4.

電源車范文第5篇

零排放的福田歐V

歐V純電動客車是福田歐V新能源客車公司自主研發的最新成果。從2003年歐V客車生產線建立到2004年11月30日第一輛歐V客氣下線至今,北汽福田已經研發數十種產品。

外型:福田歐V純電動客車,融合了國際化城市客車的流行元素,造型獨特。突破了傳統城市客車平、直、方造型,大膽嘗試了圓潤飽滿的前圍、自主創新的整體承載式結構。降低了車身重量,卻提高了強度,有效地保護了乘員安全。

動力系統:先進的鋰離子動力電池,具有高能量比、高功率比、效率高、安全性好的特點,實現純電動,零排放。自動機械式變速器減輕駕駛員工作強度,換擋平穩沖擊小,傳動效率高。轉向、制動、空調效率高,可靠性好。整車實現智能電控,故障自檢。

“綠色客車”LCK6128EV

中通LCK6128EV純電動客車,是一款集杰出環保動力與極優駕乘享受的綠色客車,代表了目前國內純電動客車最高水平,服務于“奧運會”和“世博會”等大型國際活動。在2008年上海BAAV車展上,中通LCK6128EV曾獲得“2008年度BAAV最佳環保客車獎”。

外型:獨特的“水滴式”流線型風格,在國際純電動大客車中具有車型檔次最高、造型最新穎、最時尚的特點。首次將北京理工大學成熟的純電動系統、北京交通大學的電池管理系統與中通“夢幻”全承載超豪華商務客車巧妙地融合在一起,完美詮釋了我國客車制造業與信息產業結合的最高水平。

內飾:車內裝飾豪華,裝載了航空行李架,真皮座椅,商務辦公桌、手機和手提電腦電源、視聽系統等,采用了一系列無污染的內飾材料。真正做到了節能與環保。

動力系統:采用純電動驅動系統,實現了“零排放”,又實現了無極變速功能。540AH大功率錳酸鋰動力電池,可實現250km續航里程;抽屜式電池箱設計,又為電池檢測維護提供了便利。另外,冷暖一體的空調系統,內藏電阻絲加熱除霜的方式,解決了前風檔玻璃除霜問題,也增加了行車安全性。

豪華唯美的Converj概念車

這款凱迪拉克混合動力概念車被眾多知名汽車媒體稱為電動車中的凱迪拉克,而不是凱迪拉克的“電動車”,這句話很值得回味。通常“電動車”在高效環保之余,也給人以駕駛乏味、設計樸素的印象,Converj這款概念車卻將高效的動力系統與豪華、唯美的設計融為一體。

外型:Converj的輪轂與CTS雙門轎跑車有些許相似,但整體更緊湊,采用了比凱迪拉克量產車型更大膽、灑脫的線條,獨樹一幟。前臉進氣隔柵、保險杠和前蓋的V形特征明顯,犀利的垂直大燈從前擾流板開始,“穿越”保險杠,沿著翼子板邊緣延伸到A柱附近;側面一條鋒利的棱線以近乎夸張的角度上揚,車尾也有不少切割面。同大燈一樣,紅色的垂直尾燈也一直向前延伸,形成飛去來器的造型。

內飾:內飾充滿科幻色彩,并通過透明的中控臺、金屬裝飾條、湛藍的背光和變化莫測的多媒體顯示屏透露出來。座椅的設計超乎想象,在科技感的背后,純白色的皮革用細膩的手法一絲不茍地縫合起來,透露出凱迪拉克歷久不衰的傳統工藝。

動力系統:Converj擁有前沿的環保動力科技,采用Voltec延展里程電動車技術的Voltec在220V電壓下只需3小時就能充滿,充電接口位于翼子板上帶有凱迪拉克標志的蓋板下。Converj純電動模式可以行使約64公里,之后發動機自動啟動為鋰離子電池組充電,實現無縫對接,在節能和續航里程上找到最佳的平衡點,兩種模式的累計續航里程多達數百里,還可以通過制動力回收系統回補電力。此外,其超低滾動阻力輪胎也是專門開發的,以便最大限度地節約電能。

炫酷聆風(leaf)

綠色植物有吸收二氧化碳凈化空氣的作用,而leaf在英語中的釋義為“葉子”。可見,日產對這款時尚前衛的“純電動車”給予了改善大氣環境、憧憬綠色生活的美好期望。

外觀:聆風是一款尺寸稍有點大的四門兩廂緊湊型轎車。長寬高分別為4445mmX1770mmX1550mm,軸距則達到了2700mm。采用藍色反光材質的柳葉形大燈,尺寸驚人。突起的燈罩配合扁平的前臉不由讓人聯想起動畫片中的卡通人物。顯眼的LOGO下面也暗藏玄機,充電接口被設計師巧妙的埋藏在里面。集眾多時尚元素于一身高調亮相的聆風,卻在輪轂方面略顯低調。205/55 R16的普利司通輪胎,不算夸張的輪胎型號卻能有效降低滾動阻力。正所謂“魚與熊掌不可兼得”。