电动车新型驱动控制及运动状态检测系统项目可行性投资论证建议报告word文档（26页）

未经允许，请勿外传，项目名称电动车新型驱动控制及运动状态检测系统二项目目随着国际能源日趋紧张以及对环保日益重视，燃油汽车摩托车等机动车辆发展必将会在未来受到这样那样限制，而清洁能源车辆已经看到了发展曙光。

但是，需要说明是，以电力驱动汽车和自行车目前还有些技术法规归根到底是技术层面问题没有解决，这些问题在国际国内市场日益扩大并逐渐规范当今以及不远将来必然成为或将要成为其发展瓶颈。

具体说，电动助力自行车存在主要问题是现在市场上很多车子不需要人力助力，这是不符合相关法规或者说至少即将不符合相关法规，另外，些有助力功能电动自行车助力方式和助力精确程度还不能满足些用户要求，特别欧美市场准入要求，因此研发出种准确可靠成本适中新助力方式就显得非常必要和紧迫。

对于电动汽车，除电池相关技术外，目前在控制方面仍有很多技术问题亟待解决，如直行转弯差速控制数学模型等。

电动汽车市场即将大规模展开，现在解决影响其快速扩展关键技术将是决定其发展轨迹重要因素。

成功地解决这些问题必将在未来市场上占席之地，这也就是本项目申请立项基本目。

本项目主要研究目为实现对电动车电动助力自行车电动汽车电机轴上力矩实时精确测量，从而可以为控制系统对相关电机控制方案提供准确依据根据检测到电机力矩实时数据，利用实时算法和先进集成电路芯片，对电机电流转速实施精确控制，特别是实现对多个电机驱动电动汽车在不同速度以及直线曲线行进过程中电机差速控制新方案完成对电动助力自行车和电动汽车运动状态不同运动状态上下坡路直线曲线下整车特别是电机力矩测量实时检测动模试验系统，可以利用相关设备模拟出电动助力自行车或电动汽车在不同阻尼情况下运行那个状态，并实时记录电机多相电压电流功率转矩矢量转速等，为整车性能判定提供准确依据。

三项目背景本项目主要技术可以同时解决目前普遍存在于电动助力自行车和电动汽车上电机力矩精确实时检测问题，在这个方面，国内外已经有了类似研究，但尚不能满足实际需要，特别是在对出口电动自行车精确后轴助力和电动汽车低速曲线行驶状态下不同电机差速控制等方面。

具体如下国内外研究综述电动车电动助力自行车电动汽车出现是近十年事情。

从其诞生时起对电机力矩受力情况讨论就没有停息过。

首先，对于电动助力自行车来说，对电机实时力矩检测可以满足近年来越来越高精确助力要求。

电动助力自行车在行驶过程中不仅凭电力驱动，还要靠人力与电力互‚助‛，但在助力方式研发以及助力信号提取上却出现了鱼龙混杂五花八门局面。

欧美要求脚踏启动，脚停断电无转把电动车。

日本市场更需要精确比例助力电动车。

概括来说，国外些助力及传感方式有在自行车主轴上贴应变片，主轴受力形变会使应变片产生微弱电信号，然后用滑环触头方式将电信号送出控制电机转动。

此方案结构复杂，价格不菲，机件脆弱，容易磨损，难保证长时间可靠性。

设臵两个轮盘，个轮盘随自行车轮盘而动，另个轮盘在自行车本体上，两个轮盘之间有摩擦，自行车轮盘旋转时，因摩擦原因会带动自行车本体上轮盘转动个角度，用光栅或其它方法测量这个转动角度并将其转变为电信号，控制电动机转动。

这个方案机械结构更为复杂，控制精度依赖于摩擦强度和弹簧拉力，所以很难保证产品致性和长时间可靠性。

在链条下方车架上放臵个压轮，用力蹬车时，链条绷直，压下压轮，产生电信号并用这个电信号控制电机转动。

这种方式成本低廉，但难于保证长时间使用可靠性和大批量生产致性。

日本力矩传感器原理为人力脚踏后压迫中臵式电机里弹簧，产生形变并将其转换成力矩大小，且在电机外沿刻有凹槽，转很小角度就有反应，很灵敏。

但对零件材质工艺都有很高要求，至今国内未见批量产品。

我国早期电动自行车助力传感器基本上都是开关型，在中轴部分装霍尔元件和磁钢圆盘，达到定速度电机就开始启动，启动后就全电动控制了，因此它并无精确比例说，骑行感觉也差，有些专利设计在此基础上作了改进，放弃了全电动控制，并加入了计算机补偿，但也不是真正意义上精确助力清华大学力矩传感器，在中轴五通内装有套筒和偏心装臵，人力脚踏即产生偏心力矩。

成本较日本方案要低得多，加工不复杂，但精度控制难，软件中要对其修正。

这是国内批量最大精确比例助力传感器商品。

其次，对于电动汽车而言，对电机实时力矩检测成为解决目前电动汽车关键技术，包括车辆行驶稳定性控制转向差速控制系统动力性能优化和节能控制不可缺少依据。

目前常见控制方案中通常在车辆转弯时，采用模型分析车辆转向差速控制。

该模型假设条件中有车轮纯滚动，即不考虑已发生滑移滑转和轮胎离开地面运行状态还有轮胎侧向变形与侧向力成正比，即不考虑轮胎材质与结构上非线性和因垂直载荷不同造成轮胎侧向弹性系数变化。

尽管后来方案经过定改进，电子差速控制方案在控制车轮转速基础上以车轮滑移率为控制目标，以驱动轮转矩为控制变量，在保证汽车操纵稳定性和平顺性前提下，当汽车直线行驶时，平均分配两驱动轮转速和转矩在汽车转向时，对两侧车轮输入不同转速和转矩，使两驱动轮滑移率最低，确保行驶安全性。

但对车轮在行驶过程中特别是低速情况下可能因路面凸凹不平而出现打滑空转，以及轮胎重新触及地面瞬间速度电流转矩控制等尚无可靠解决方案。

国家和地区相关政策和发展规划近年来，国家统计局国家海关总署国家发改委国务院发展研究中心科技部全国汽车标准化技术委员中国汽车工业协会中国电动车协会等国家及行业主管部门陆续出台了多个鼓励电动车研制开发产业化政策法规，并提出了未来电动汽车业应采取发展战略投资策略，为电动汽车企业以及计划投资电动汽车行业机构全面把握行业发展趋势准确了解市场运行情况正确制定企业竞争战略和投资策略提供决策依据。

年中国电动汽车行业调研报告中也称电动车是前途最看好未来车辆。

根据国家发展和改革委员会节能中长期规划，交通节油是个重要议题。

其中，交通工具电动化控制燃油型交通工具使用总量是交通领域节约石油消耗项十分紧迫任务。

目前，我国摩托车保有量为亿辆，摩托车年耗油量约为经济型小轿车，每辆摩托车以年行驶万公里，每百公里油耗升计算，每车每年油耗约为元轻型电动车百公里耗电约为度，全年电费约为元，比较起来，如果把全部摩托车都换成轻型电动车，每年累计可节约能源消费支出亿元。

伴随着城市化进程，人们生活交通距离不断扩大，庞大自行车交通群体正面临分流至摩托车或小轿车。

如果我国电动自行车和轻型电动车保有量达到亿辆，均利用夜间‚谷电‛时间充电，充电器平均功率，总容量达到万千瓦，相当于建了个巨大蓄能电站，相当于全国总装机量和水电装机容量，大幅度提高了电力资源利用效率，有利于国民经济健康发展。

些具有技术和规模优势地区详细制订了中长期发展规划和策略目标，如无锡就详细制订了发展总量目标企业品牌目标技术开发目标集群功能发展目标及相关工作重点，预计年实现电动车整车产销量万辆实现直接经济总量亿元实现电动车及相关产业经济总量亿元。

年实现电动车整车产销量万辆实现直接经济总量亿元实现电动车及相关产业经济总量亿元。

年实现电动车整车产销量万辆实现直接经济总量亿元实现电动车及相关产业经济总量亿元。

浙江省则在年就制定了‚十五‛产业发展规划指导电动自行车产业发展。

台湾地区有关方面预计，年，台湾电动车产量将达万辆，产值突破亿元新台币。

我国也非常重视电动汽车发展，自年启动电动汽车重大科技专项以来，我国以燃料电池混合动力和纯电动汽车为‚三纵‛，多能源动力总成控制驱动电机和动力蓄电池为‚三横‛，形成了‚三纵三横‛开发格局。

目前看，该格局已经初步显成果。

在纯电动混合动力和燃料电池汽车整车集成技术动力系统集成技术以及动力总成关键零部件技术方面取得重要技术突破，同时也在专利战略和技术标准平台建设方面为自主知识产权新能源汽车产业化奠定了良好基础。

继‚十五‛电动汽车重大专项之后，科技部又启动了‚十五‛节能与新能源汽车重大项目，预计投入会更多。

预计‚十五‛末期国内混合动力汽车形成产业化，到‚十二五‛出现产业化高潮。

早在年，新能源汽车研究项目就已经被列为国家‚十五‛期间重大科技课题。

当时启动了‚十五国家计划电动汽车重大专项‛，提出了燃料电池整车项目混合动力整车项目纯电动汽车项目三个发展方向，国家专项投入资金亿多元。

项目研究必要性正如在国内外研究综述中论述，对电动助力自行车来说，电动助力自行车在行驶过程中不仅凭电力驱动，还要靠人力与电力互‚助‛，但在助力方式研发以及助力信号提取上却出现了鱼龙混杂五花八门局面。

欧美要求脚踏启动脚停断电无转把电动车。

日本市场更需要精确比例助力电动车。

国内外多种现有方式均不能很好地解决电机力矩精确测量，也就难以保证精确控制以及满足欧美国家相关标准和用户需求。

对于电动汽车而言，电机实时力矩检测成为解决目前电动汽车运行控制关键技术，精确力矩检测是包括车辆行驶稳定性控制转向差速控制系统动力性能优化和节能控制等环节不可缺少依据。

目前检测量为电流和速度，而实际上实时准确力矩数据才是最需要，而且常见控制方案中通常在车辆转弯时，采用模型分析车辆转向差速控制。

该模型假设条件中有车轮纯滚动，即不考虑已发生滑移滑转和轮胎离开地面运行状态还有轮胎侧向变形与侧向力成正比，即不考虑轮胎材质与结构上非线性和因垂直载荷不同造成轮胎侧向弹性系数变化。

尽管后来方案经过定改进，电子差速控制方案在控制车轮转速基础上以车轮滑移率为控制目标，以驱动轮转矩为控制变量，在保证汽车操纵稳定性和平顺性前提下，当汽车直线行驶时，平均分配两驱动轮转速和转矩在汽车转向时，对两侧车轮输入不同转速和转矩，使两驱动轮滑移率最低，确保行驶安全性。

但对车轮在行驶过程中特别是低速情况下可能因路面凸凹不平而出现打滑空转，以及轮胎重新触及地面瞬间速度电流转矩控制等尚无可靠解决方案。

而检测出真实力矩数据就可以最大限度地解决上述问题。

如国家和地区相关政策和发展规划中所述，国家鼓励电动车发展产业化，而其市场在今后几十年内将有长足发展和扩展，以电动自行车为例，年我国产量达到万辆。

到年，我国电动车产销量可达到万辆，出口量为万辆万辆，实现工业产值亿元。

因此，与其相关技术问题解决就势在必行。

特别是电动汽车规模化生产已经呼之欲出，现在尽快解决其中技术关键就显得非常必要和更加急迫了。

四项目主要研究内容根据些电动车生产企业要求其中电动自行车主要为出口要求，综合目前国内外现有产品主要特点和存在些问题，参考了国外比较优秀设计特色部分，确定了本项目主要研究内容和方向。

针对电动车发展趋势，相关资料显示，精确助力即精确检测电机轴受力情况是国外关键要求，国内也将逐渐向这要求靠拢。

要达到这目，就必须准确地检测到主动电机轴受力，而比较多种传感器，力矩型传感器是最佳选择，但在主轴安装力矩传感器存在诸多技术困难如国内外研究综述中所描述，如信号弱易受外