基于大学生电动方程式赛车（FSEC）的电气系统分析和研究

张政 任峰 李龙海

摘 要：本文以长春师范大学新时代电动方程式E11为研究对象，根据竞赛动态项目的要求，对汽车的电气系统进行了分析，并简要介绍了电动方程式的基本原理;介绍电机选择，电机驱动和控制，动力电池选择和电池管理系统以及CAN总线的通讯。一辆大学生电动方程式赛车的动力性，平顺性，操作稳定性都与电器系统有密不可分的关系，这也是在比赛中取得良好成绩的关键，因此对电动方程式赛车电气系统的分析尤为重要。

关键词：方程式;电气系统;动力电池;CAN通讯

1 大学生电动方程式赛车原理和构造

纯电动方程式赛车以大学生方程式油车为基础，其结构与燃油车相似，如转向系统，制动系统，传动系统，悬架和车架车壳等。区别在于纯电动车辆从发动机驱动变为电动机驱动，且能量源变成了锂电池。简单来说，纯电动方程式赛车的动力由锂电池提供，驱动电机转动，再通过变速器和差速器传递到轮边，实线车辆跑动。如图1电动汽车原理图所示。

如图1所示，在车载能量系统中，电池组用于提供能量来源，蓄电池充电系统是将220V交流电转换为直流电输入到电池组中。能量管理系统又称为电池管理系统，简称BMS，起到监控各单体锂电芯工作情况的作用。驱动电机系统是电动方程式赛车最重要的部分，包括VCU，IPO，电机和机械传动装置以及车轮。其中通过踏板传输的电信号到整车控制器中，再又电机控制器接受，来控制电机的转速的正反转，进而传递到轮边来适应不同的工况。……