纯电动汽车整车控制器的研究

【摘要】：石油危机和环境污染给人们的日常生活造成了巨大的影响，世界各国都在积极进行新能源方面的研究。纯电动汽车具有不依赖石油、低污染和低噪声的优良特性，被认为是解决能源危机和减少环境污染的一条重要途径。动力总成技术是电动汽车的关键技术之一，整车控制器是电动汽车的核心控制单元。本文设计了一款纯电动汽车整车控制器，主要研究内容包括： 首先，研究了国内外纯电动汽车及整车控制器的发展现状与特点，介绍了整车控制系统的构成，制订了基于SAE J1939协议的CAN通讯协议，并阐述了整车控制器的总体方案。 其次，分析了纯电动汽车常用驱动控制策略和制动能量回收控制策略，并基于电机转矩MAP图制定了整车驱动控制策略，根据车辆制动系统的结构确定了机械制动和电制动相结合的制动能量回收控制策略。 最后，完成了整车控制器的软硬件设计，硬件设计方面，在考虑硬件电路的电磁兼容性和抗干扰能力的前提下对各模块进行了详细设计。在软件设计方面，采用了分层、模块化的思想，完成了整车控制器软件架构、主程序和驱动子程序的设计开发，并利用LabVIEW完成了上位机软件设计，对系统进行了联合调试。 【关键词】：纯电动汽车 整车控制器 驱动控制策略 制动能量回收策略
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-13
• 1.1 课题背景及意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.2.1 纯电动汽车发展现状10-11
• 1.2.2 整车控制器研究现状11-12
• 1.3 本文主要研究内容12-13
• 第2章 整车控制系统设计13-21
• 2.1 引言13-14
• 2.2 整车控制器的基本功能14-15
• 2.3 整车控制器的设计要求15
• 2.4 整车控制系统信号定义15-17
• 2.5 整车控制系统的构建17-20
• 2.5.1 整车控制系统的类型17-18
• 2.5.2 CAN 总线与 SAE J1939 协议18-20
• 2.6 本章小结20-21
• 第3章 整车驱动和制动能量回收策略21-38
• 3.1 引言21
• 3.2 整车驱动控制策略21-26
• 3.2.1 目前常用的驱动控制策略21-23
• 3.2.2 改进的整车驱动控制策略23-26
• 3.3 制动能量回收控制策略26-37
• 3.3.1 制动能量回收简介26
• 3.3.2 影响制动能量回收的因素26-27
• 3.3.3 常用的制动能量回收策略27-29
• 3.3.4 改进的制动能量回收策略29-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 整车控制器硬件设计38-49
• 4.1 引言38-39
• 4.2 微控制器最小系统设计39-42
• 4.2.1 整车控制器单片机选型39-40
• 4.2.2 最小系统设计40-42
• 4.3 电源电路42-43
• 4.3.15 V 电压转换电路42-43
• 4.3.2 隔离电源电路43
• 4.4 通讯电路43-45
• 4.4.1 CAN 通讯电路43-44
• 4.4.2 RS-232 通讯电路44
• 4.4.3 RS-485/422 通讯电路44-45
• 4.5 输入信号采集电路45-46
• 4.5.1 模拟信号采集电路45-46
• 4.5.2 开关量信号采集电路46
• 4.6 功率驱动电路46-47
• 4.7 实时时钟及数据存储电路47-48
• 4.8 本章小结48-49
• 第5章 整车控制器软件设计49-58
• 5.1 引言49
• 5.2 整车控制器软件框架49-50
• 5.3 整车控制器软件主程序设计50-51
• 5.4 功能层程序设计51-54
• 5.4.1 CAN 通讯程序51-52
• 5.4.2 串口通讯52-53
• 5.4.3 模拟量采集程序53
• 5.4.4 FLASH 存储程序53-54
• 5.5 驱动控制程序54-55
• 5.6 制动能量回收程序55
• 5.7 上位机软件设计与调试55-57
• 5.8 本章小结57-58
• 结论58-59
• 参考文献59-63
• 致谢63

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