整车电气设计架构
整车电子电气架构EEA--简述
整车电子电器架构—简述汽车智能化、电子化程度的不断提高，这是大背景，这个大家肯定没异议。
毕竟客户爸爸们现在很喜欢，未来会更喜欢。
这时候来了三批工程师要搞定这个事，他们首先要解决的就是怎么把车上这么多电子设备连接起来，这个设计过程就是电子电器架构所谓「电子电气架构」，简单地说就是把汽车里的传感器、中央处理器、电子电气分配系统、软件硬件通过技术手段整合在一起。
通过这种架构，可以将动力总成、驱动信息以及娱乐信息等，转化为实际的电源分配的物理布局、信号网络、数据网络、诊断、容错、能量管理等电子电气解决方案。
通俗来说，汽车是一个软硬件结合的产物，如果把它比作是一个人，「四个轮子+一个沙发」是身体，电子电气架构就相当于神经系统，负责完成各个部位的连接，统领整个身体的运作，实现特定功能。
首先是一群抱着“机械定义汽车”思维的传统车企工程师开始动作了。
增加电子控制单元(ECU)、增加传感器、增加仪表。
要连接了咋么办。
哪两个东西之间有需求，就加根线呗。
传统的车上电气系统，大多采用点对点的单一通信方式，相互之间很少有联系但随着系统变复杂情况不对了，布线系统变得异常庞大, 一辆传统连接的汽车中，导线总长度可以达到2000多米，电气节点可以达到1500多个。
导致线束材料成本剧增，可靠性骤减。
系统不可持续了。
又来了一群抱着“硬件定义汽车”思维的车企工程师开始寻思了，计算机硬件里不是有总线嘛，能不能借鉴下，大家都先连在几根粗线上。
总线技术可以简单理解为高速公路，路上所有的车（信息）都走一段高速，降低道路（线束）成本。
为简化线路连接，提高可靠性、利于各装置之间的数据共享，以汽车分布式控制系统为基础的车载网络总线技术发展起来了。
汽车总线技术的优点是在统一应用层协议和数据定义的基础上，可以使之成为一个“开放式系统”，具有很强的灵活性。
对于任何遵循上述协议的供应商所生产的控制单元都可轻易添加入该网络系统中或者从网络系统中拆除，几乎不需要做任何硬件和软件的修改，这完全符合现代汽车平台式设计的理念。
整车电气架构设计方法
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—
一
—
整车 厂 供应 商
操 作性 需 求 分 析 是 高 层 次 的需 求 分 析 ， 在 但
实 际 的开发 中往 往 得 不 到 应 有 的重 视 ， 往 往 会 这 产 生如 下 问题 ： 能 确 认 系 统设 计 是 否 满 足 客 户 不 的需求 ， 因为 客 户 需 求 和 系 统 设 计 之 间 的链 接 被
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知豆D3整车电气系统架构
知豆D3整车电气系统架构1.整车电源：整车电源是指提供整个电气系统所需电能的装置，主要包括电瓶和发电机。
在知豆D3中，电瓶为直流电源，提供给车载电子设备和起动电机所需的电能。
发电机则通过汽车发动机传动装置产生电能，同时为电瓶充电，维持电瓶的电量。
2.主要电气电子装置：主要电气电子装置是指控制和管理整车电气系统的装置，包括了汽车电池管理系统、智能充电系统、车载充电设备以及电控单元等。
（1）汽车电池管理系统：汽车电池管理系统主要负责监控和管理电瓶的电量、电压，保证车辆正常启动和运行。
它可以通过系统中的控制模块对电瓶进行充电和放电控制，同时监测电瓶的状态，一旦电瓶电量过低，系统会进行报警和保护措施。
（2）智能充电系统：智能充电系统是指为电动车提供充电服务的装置。
它有多种充电方式可选，如家庭充电桩、公共充电桩等。
智能充电系统可以根据车辆电池的电量需求进行充电控制，保证充电安全，并可通过手机或其他终端进行远程控制。
（3）车载充电设备：车载充电设备主要是为电动车辆提供充电接口和充电线，用于连接智能充电桩或其他充电设备。
知豆D3的车载充电设备能够支持快速充电和慢速充电两种方式。
（4）电控单元：电控单元是指控制车辆各个电子元件的装置。
在知豆D3中，电控单元主要包括了动力电池管理系统和整车电控系统。
动力电池管理系统负责对电池进行监控和管理，包括电池的电量、温度、电流等。
整车电控系统则负责控制和管理车辆的整体电气系统，包括发动机控制、驱动控制、车身控制等。
3.电动机控制系统：电动机控制系统是指控制和管理电动机运行的装置。
在知豆D3中使用的是交流电动机，其控制系统一般包括电机驱动器、电机控制单元和传感器等。
电机驱动器将电池产生的直流电转换为交流电，然后通过电机控制单元控制电机的运行和转速。
传感器可以感知电机的速度、转矩等参数，并将这些信息传送给电机控制单元，以便进行相应的控制策略。
以上就是知豆D3整车电气系统架构的详细介绍。
汽车电子电气构架设计及优化措施
汽车电子电气构架设计及优化措施1. 引言1.1 研究背景汽车电子电气构架设计是现代汽车技术领域中至关重要的一部分，随着汽车电子化水平的不断提高，汽车电子电气构架的设计和优化变得尤为关键。
研究背景部分将探讨当前汽车电子电气构架设计面临的挑战和机遇，深入分析其相关的研究现状和发展趋势。
随着汽车智能化、自动化、电动化的发展，汽车电子设备和系统的复杂性不断增加，对电气构架的设计提出了更高的要求。
随着汽车功能的不断扩展和电子系统的不断引入，汽车电子电气构架设计面临着更多的挑战和难题。
对汽车电子电气构架设计进行深入研究和优化将有助于提高汽车的性能和安全性。
本文将围绕汽车电子电气构架设计的概述、关键要素、优化措施、挑战和未来发展展开讨论，旨在为汽车电子电气构架设计领域的研究和实践提供参考和借鉴。
通过对相关理论和技术的深入剖析，有望为汽车电子电气构架设计的进一步发展和完善提供新的思路和方向。
1.2 研究意义汽车电子电气构架设计在汽车工业中起着至关重要的作用。
随着汽车电子化水平不断提高，车载电子系统和电气结构的复杂度也在不断增加，进一步提升了汽车电气构架设计的重要性和挑战性。
研究汽车电子电气构架设计的意义主要体现在以下几个方面：汽车电子电气构架设计直接关系到汽车的性能和安全。
合理的电气构架设计可以提高汽车的电气系统效率，降低能耗，提升车辆的性能和驾驶体验，同时也能保证车辆的安全性。
汽车电子电气构架设计对于汽车的可靠性和稳定性至关重要。
一个优秀的电气构架设计不仅可以减少故障率，延长汽车的使用寿命，还可以减少维修和维护成本，提高汽车的可靠性和稳定性。
合理的电子电气构架设计也能够为汽车制造商带来经济效益。
优化的设计可以降低生产成本，提高生产效率，同时还能够为汽车品牌带来竞争优势，增强市场竞争力。
研究汽车电子电气构架设计的意义不仅体现在提升汽车性能、安全性、可靠性和经济效益上，更是为了推动汽车电子化水平的不断发展，推动整个汽车产业向更加智能化、绿色化和可持续发展的方向迈进。
基于模型的整车电子电气架构开发研究
基于模型的整车电子电气架构开发研究随着汽车的不断发展，车辆整车电子电气架构也随之得到了升级。
整车电子电气架构是包括了汽车的所有电子元件的框架结构，是实现车辆自动化和智能化的重要基础。
目前，汽车电子电气架构日益复杂，需要使用基于模型的开发方法来提高开发效率，降低开发成本。
基于模型的整车电子电气架构开发研究是一种将整车电子电气系统看作是一个统一的系统来设计的方法。
这种方法是以系统的功能需求为核心，采用模型的方式设计整车电子电气架构，以实现对整车电子电气系统的全面控制和集中管理。
基于模型的整车电子电气架构开发研究具有如下特点：第一，该方法以模型为中心进行整个电气系统的设计。
在设计这种电气架构时，会将整个汽车电气系统的各个部分都进行建模，然后根据这些模型进一步确定各个部分之间的关系，以实现整个系统的协同工作。
第二，该方法可以有效降低整车电子电气系统的开发成本。
设计这种系统时，模型的建立是基于计算机模拟的方式进行的，这样可以大大减少开发的时间和所需的资源，同时有效控制开发成本。
第三，该方法可以增加整车电子电气系统的可维护性。
因为整个系统是以模型的形式进行设计，因此可以很容易地进行维护和管理。
一旦系统出现故障，只需要对模型进行修改即可，而不需要对整个系统进行全面维修。
总之，基于模型的整车电子电气架构开发研究是一种重要的开发方法。
它能够有效提高开发效率，降低开发成本，并且增加整车电子电气系统的可维护性。
未来，随着智能化和自动化程度的不断提高，以及新能源汽车的快速发展，基于模型的整车电子电气架构开发研究将会变得越来越重要。
基于模型的整车电子电气架构开发研究的应用和发展，已经取得令人瞩目的成果。
首先，它可以通过建立一个可供仿真和优化的电子电气系统设计，使车辆性能优化和提高，能够提高整车的性能并保障其安全性。
其次，利用这种方法，可以有效提高设计效率和可靠性，增加软件自动化过程的程度，最终构建出技术先进、性价比高、品质稳定的整车电子电气架构解决方案。
整车电气设计架构
（4）故障诊断及保障提供安全和诊断服务，充电和 驱动时的安全保障，故障的诊断监控车辆温度、冷却系统、 车辆的运行状态监视主要设备的过电流、过电压、欠电压、 过热，必要时切断主断路器。
（5）车辆状态监视通过通讯网络采集车辆状态信息， 通过人机界面显示给司机。
（6）通讯管理整车通讯的主节点，接收来自电机驱 动控制单元、发动机控制单元、电池管理系统、人机界面 的所有信息，发送电机设定转速、设定力矩、正反转信息， 各个部件的启动停止命令，车辆的工作模式和整车的运行 状况等。
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整车控制系统网络拓扑图如下所示：
人机界面
车辆管理 单元
CAN总线
CVT与发 动机ECU
电机驱动 控制单元
电池管理 系统
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HEVCAN总线节点分析表：
节点 电机驱动控制单元
CVT与发动机ECU 电池管理系统
车辆管理单元
人机界面 加速踏板 制动踏板
发送信息
接收信息
电机转速、扭矩、温度；电枢 电流、电压、报警信号和错误 代码等
（2）仲裁场：标准格式帧的 RTR 位为远程请求位，
可用于要求数据。扩展格式帧的 SRR位为替代远程请求
位，IDE 为扩展标识位；
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（3) 控制场：共 6 位，DLC 告知随后的数据域的长 度。
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整车通信网络
对于混合动力汽车，很多部分都由独立的电子
控制器进行控制。为了将整个电动汽车内各系统 进行统一管理，实现数据共享和相互之间协同工
作，我们采用CAN总线进行数据传递。
CAN网络是现场总线技术的一种，它是一种 架构开放、广播式的新一代网络通信协议，称为
电动汽车电子电气架构设计
电动汽车电子电气架构设计电动汽车的电子电气架构设计是指电动汽车的整体电子系统和电气系统的设计与布局。
它包括电动汽车的动力系统、控制系统、通信系统、能源管理系统、安全系统等多个方面。
在电动汽车中，电子电气架构设计直接决定了车辆的性能、安全和可靠性。
一个合理、高效的电子电气架构设计是电动汽车能否正常运行的基础。
电动汽车的电子电气架构设计需要充分考虑其动力系统。
电动汽车的动力系统是指驱动电机、电池组、电控系统等关键部件，而这些关键部件之间的协调工作离不开一个合理的电子电气架构设计。
电动汽车的电池组需要与电机、控制系统进行紧密的协调，确保电能的高效利用和驱动系统的稳定运行。
在设计阶段，需要考虑到动力系统的高效匹配，以及各个部件之间的信息交互，这需要一个完善的电子电气架构设计来支撑。
电动汽车的电子电气架构设计还需要考虑到车辆的安全系统。
安全系统是电动汽车中至关重要的一个部分，它直接关系到车辆驾驶者和乘客的安全。
在设计阶段，需要考虑到安全系统的高效运行和故障检测，以及安全系统和其他系统之间的信息交互，这需要一个合理的电子电气架构设计来支持。
电动汽车的电子电气架构设计是电动汽车能否正常运行的基础。
一个合理、高效的电子电气架构设计能够有效地提高电动汽车的性能、安全性和可靠性，从而为消费者提供更好的驾驶体验。
在电动汽车的发展过程中，科技人员需要充分考虑到电子电气架构设计的重要性，不断创新和完善电子电气架构设计，为电动汽车的发展注入新动力。
相信随着科技的不断进步和电动汽车市场的不断扩大，电动汽车的电子电气架构设计一定会迎来更加美好的未来。
电动汽车电子电气架构设计
电动汽车电子电气架构设计1. 引言1.1 研究背景在传统汽车中，内燃机引擎是核心动力源，而在电动汽车中，电池和电动机则成为了主要组成部分。
这就需要一个完善的电子电气架构设计来实现电池管理、电机控制、能量转换等功能。
随着智能化、网联化等新技术的不断发展，电动汽车的电子电气架构设计也面临着新的挑战和机遇。
深入研究电动汽车电子电气架构设计，探索其发展规律和未来趋势，对推动电动汽车技术的进步，加速电动汽车产业的发展具有重要意义。
本文旨在系统分析电动汽车电子电气架构设计的相关内容，为电动汽车技术的进步和推广提供理论支持和技术指导。
1.2 研究目的在电动汽车领域，电子电气架构设计是一个至关重要的领域，直接影响到电动汽车的性能、安全性和可靠性。
本文旨在探讨电动汽车电子电气架构设计的相关问题，深入分析其设计概念、系统架构、功能模块设计、控制单元设计以及集成设计。
通过对这些方面的研究，我们可以为电动汽车的发展提供更好的技术支持和指导。
具体来说，本文的研究目的包括以下几个方面：通过对电动汽车电子电气架构设计概念的深入探讨，了解其在整个电动汽车系统中的作用和重要性；研究电动汽车电子电气系统架构，分析其在不同部件和功能模块间的关系和联系；设计各个功能模块，实现电动汽车各项功能的准确、高效运行；通过对电动汽车电子控制单元设计和整体集成设计的研究，提高电动汽车整体性能和用户体验。
本文的研究目的在于深入探讨电动汽车电子电气架构设计的重要性和未来发展趋势，为电动汽车行业的发展提供理论支撑和实际指导。
1.3 研究意义电动汽车的发展是当代汽车工业中的一个重要趋势，电动汽车的推广和普及对于环境保护和资源节约具有重要意义。
而电动汽车的电子电气架构设计则是实现电动汽车功能和性能的关键一环。
研究电动汽车电子电气架构设计的意义在于可以提高电动汽车的性能、安全性和可靠性，进一步推动电动汽车的发展和普及。
通过优化电子电气架构设计，可以提高电动汽车的性能表现，延长电池寿命，提高能源利用率，降低使用成本，提高用户体验，并且有助于提升电动汽车在市场上的竞争力。
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整车系统结构示意图
发动机
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电气系统整体配置框图
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整车以车辆管理单元（VMU）作为主控制单元，以电机 驱动控制单元（PMU）、电池管理系统（BMU）、CVT和发 动机ECU及相关控制电器作为从控制单元，以发动机、电动 机和蓄电池组作为控制对象。
车辆管理单元是整车控制的核心，以整车的性能最优为 目标，控制车辆的运行状态、能源分配，协调和发挥各部分 的优势。其功能如下：
（3）CSMA/CD+AMP总线访问仲裁机制
CAN总线采用CSMA/CD+AMP总线访问仲裁机制。各个节 点实时对总线信号进行监测，当总线出现空闲时，节点才 允许发送数据。而当总线上同时有超过两个节点同时传送 报文时，则采用“无损逐位仲裁”的方法来仲裁总线控制
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权，优先级高的报文拥有最高优先权，没有来得及发送的 报文则等待并重新发送。报文的优先级由报文的标识符决 定。这样拥有较高优先级的报文会赢得仲裁并能够保证在 一定时间内发送成功，从而保证了通讯的实时性。
电机设定转速、加速、制 动、正反转、启动停止命 令等
发动机转速、扭矩、功率； CVT当前速比、CVT极限位置
发动机空燃比、点火系统 等在各种工况下的控制
电池电压、温度、充放电电流、 启动停止命令等 功率强度、剩余电量、报警信 息等
电机设定转速、设定扭矩、正 反转、发动机设定转速、设定 扭矩；各个部件的启动停止命 令；车辆工作模式和整车的运 行状况等
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整车控制系统网络拓扑图如下所示：
人机界面
车辆管理 单元
CAN总线
CVT与发 动机ECU
电机驱动 控制单元
电池管理 系统
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HEVCAN总线节点分析表：
节点 电机驱动控制单元
CVT与发动机ECU 电池管理系统
车辆管理单元
人机界面 加速踏板 制动踏板
发送信息
接收信息
电机转速、扭矩、温度；电枢 电流、电压、报警信号和错误 代码等
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整车通信网络
对于混合动力汽车，很多部分都由独立的电子控 制器进行控制。为了将整个电动汽车内各系统进行统 一管理，实现数据共享和相互之间协同工作，我们采 用CAN总线进行数据传递。
CAN网络是现场总线技术的一种，它是一种架构 开放、广播式的新一代网络通信协议，称为控制器局 域网现场总线。CAN网络原本是德国BOSCH公司为 欧洲汽车市场所开发的。CAN推出之初是用于汽车内 部测量和执行部件之间的数据通信。在现代轿车的设 计中，CAN总线被广泛的采用，奔驰、宝马、大众等 汽车都采用了CAN总线进行控制器的联网。
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（4）故障诊断及保障提供安全和诊断服务，充电和 驱动时的安全保障，故障的诊断监控车辆温度、冷却系统、 车辆的运行状态监视主要设备的过电流、过电压、欠电压、 过热，必要时切断主断路器。
（5）车辆状态监视通过通讯网络采集车辆状态信息， 通过人机界面显示给司机。
（6）通讯管理整车通讯的主节点，接收来自电机驱 动控制单元、发动机控制单元、电池管理系统、人机界面 的所有信息，发送电机设定转速、设定力矩、正反转信息， 各个部件的启动停止命令，车辆的工作模式和整车的运行 状况等。
CAN 系统中，数据在节点间发送和接收以四种不同类型的帧形式出现和控制， 其中：数据帧将数据由发送器传至接收器；远程帧由节点发送，以请求发送具有 相同标识符的数据帧；出错帧可由任何节点发送，以检测总线错误，而超载帧用 于提供先前和后续数据帧或远程帧之间的附加延时。此外，数据帧和远程帧以帧 间空间同先前帧隔开。
来自电机驱动控制单元、 CVT与发动机ECU、电池管 理系统、人机界面的所有 信息
自身的状态
接收总线上所有信息Fra bibliotek驾驶员加速指令
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驾驶员制动指令
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CAN通信原理
现场总线是一种开放式实时系统，它只具有简化的网络结构，而与 OSI 不 完全保持一致。按照 OSI 基准模型，CAN 结构划分为两层：数据链路层和物理层。
整车电气设计及整车CAN通讯
2010-5-9
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发展概况
在全球提倡环境保护和石油能源紧缩的情况下，传 统汽车已经不能适应人们的节能减排需求，新型汽车纷 纷兴起。
纯电动车EV是未来汽车发展的目标，但受限于电池 技术，安全性和性能得不到保障，成本高昂。
在这种情况下，混合动力微车HEV作为过渡模式具 有很高的市场契合度，成本较低，受电池技术限制较小， 性能与安全性都有很高的保障性，预计在未来十年内会 占据适当的市场份额，加上国内新能源汽车市场处于萌 芽状态，在此时介入是一个不错的选择，混合动力微车 配备小排量发动机与小功率电动机，相关电力设备较为 复杂，因此整车的电器保护与电气系统的设计是必不可 少的。
（1）汽车驱动控制功能根据驾驶员的要求以及相应的 车辆运行状态、工况，计算驱动转矩，控制电机驱动控制系 统和发动机控制系统满足工况要求。
（2）制动能量回馈控制根据制动踏板的开度、车辆行 驶状态、电池管理系统的信息，确定制动模式和制动力矩。
（3）整车能量管理控制能量消耗，对蓄电池、辅助动 力源和车载其他动力系统统一管理，提高整车能量利用率， 增加续驶里程。
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CAN总线的特点如下：
（1）数据传输距离远，传输速率高
根据物理层实现的不同最远传输距离可达10km，最高 传输速率可达1Mbit/s。
（2）多主、广播式通信
CAN通信网络没有网络地址之分，各个主设备的通信 采用广播式通信。网络中各个节点都可以发送和接收报文， 节点根据报文的标识符决定接收或屏蔽该报文。原理上网 络可连接节点数量不限，但局限于物理层实现。
物理层应给出系统的电气规约：总线负载、传送速率（波特率）、物理信号 定义、总线故障检测方法、电缆选择、系统的机械和电气接口等。
数据链路层需给出报文结构（帧格式）的定义，在遵循 CAN2.0A/B 的基础 上，仲裁场必须遵循 SAE J1939 标准，对于标定监测系统其数据场还必须遵循 CCP 协议。
（4）高安全性，可靠的错误检测和处理机制
CAN总线通信网络节点发送的报文遭到破坏后，可自 动重发。节点在错误严重的情况下具有自动切断的功能。
整车控制系统主要由6个部分7个节点构成，6个部分 是：车辆管理单元、电池管理系统、电机驱动控制单元、 CVT与发动机控制单元、人机界面和状态传感器。7个节点 是：车辆管理单元、电池管理系统、电机驱动控制单元、 CVT与发动机控制单元、加速踏板、制动踏板和人机界面。 其中车辆控制单元是主节点，其他节点为从节点。