电动自行车控制器设计

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1、实用标准文案电动自行车控制器设计开题报告一.课题研究的意义20世纪迅速发展的电力电子技术结合传感器技术、微电子技术与计算机技术，使控制器发展成为智能化的机电一体化综合系统，控制器也已成为电动自行车机电系统的中枢。它以电力为动力解除了人们对石油资源日渐枯，满足人们日益增长的物质需求。现代电动自行车技术的发展已使控制器远远超越了传统的单一驱动控制功能，成为了电动自行车的能量管理与控制中心，这是保障电动自行车安全行驶、舒适骑行、获得高动力性能与经济、节能的核心与关键。它对各种工作状态信息进行采样、比较与分析并转换为一系列控制或保护指令，自动监控电机和控制电路使电动自行车得以安全可靠运行。二

2、、现状及分析1、国内外技术现状、专利等知识产权情况分析和国内现有的工作基础现有电动车大致可以分为以下几个主要部分:蓄电池、电池管理、充电系统、驱动系统、整车管理系统及车体等。驱动系统为电动车提供所需的动力,负责将电能转换成机械能。无论何种类型电动车的驱动系统,均具有基本相同的结构,都可以分成能源供给子系统、电气驱动子系统、机械传动子系统三部分,其中电气驱动子系统是电动车的心脏,主要包括电动机、功率电子元器件及控制部分,而控制部分即电动车的控制器又是最关键的部分[1，2]。我国的电动自行车经过80年代到90年代初期的二次起落后，进入现在的第三个发展时期，从研制开发到1997年的小批量投

3、放市场至现在其生产和销售呈逐年大幅增长的势头，据助力车专业委员会不完全统计，1998年为5.4万辆，1999年为14万辆，2000年为29万辆，2001年电动自行车的实际产量已超过58万辆。每年都以近倍的速率增长，应该说，电动自行车已进入了成长初期。2、国内外技术发展趋势　目前我国的电动自行车大都选用永磁直流电机，它可以分为(1)直流有刷电机：a印制绕组盘式电机b无铁芯式线绕电机c电枢式永磁电机(2)直流无刷电机：a内转子式无刷电机b外转子式无刷电机[3]。　电机是电动自行车的心脏，是关键部件，电机要适应频繁起动，频繁变速又考虑到薄形安装特点，目前大都采用盘式结构，同时为了适应道路使

4、用和环境特点，电机通常设计成全封闭结构形式，具有可靠防护性能。这样的设计为电动自行车的智能化提供了可靠的保证，也是市场上应用最多的。近年来，电动自行车整车性能有大幅度的提高，电动自行车的动力部件电机目前品种多，有刷电机有：有刷高速电机，有刷无齿低速电机。无刷电机有控制器置于电机内的及外置控制器的无刷电机，从形状看有盘式电机，柱状电机及座式电机。品种多，有利于发展新车型，值得高兴的是目前应用于电动自行车的电机大多具有较高的效率，大多数效率超过70％，且具有较宽的电机效率曲线平台。一般称之谓效率特性曲线较硬，这能保证当负载及速度变化时，以较高的效率运行。电动自行车的动力源，电池的比能量和

5、寿命近年来均有较大提高，以36V成组的铅酸电池组为例：在充完电后大多数电动自行车的续行里程能超过50公里或接近70公里。充电器也从原来的开关型向三段式、智能型充电器发展。电动自行车近年来的发展和进步是巨大的，这是广大业者的辛勤劳动和心血的结晶[5]。精彩文档实用标准文案任务要求及实现目标的可行性分析控制器是控制电机转速的部件，也是电动车电气系统的核心，具有欠压、限流或过流保护功能。智能型控制器还具有多种骑行模式和整车电气部件自检功能。控制器是电动车能量管理与各种控制信号处理的核心部件。（1）任务要求：用市场上先进的器件用于满足实现电动自行车工作的要求。这个可以借鉴大联大集团旗下品佳集

6、团根据电动自行车市场的需求推出了基于英飞凌8位单片机SAF-XC846的全数字电动自行车控制器整体解决方案。在电动自行车电机控制中，能准确实时地进行电流控制是控制器的关键所在。XC846片上ADC的转换速度快(最小时间1.5uS)，并具有与同步PWM比较匹配的自动触发转换方式，可同时并行进行4路ADC转换提高了系统处理速度和精度，因此，采用XC846方案在每个PWM周期内都能实现准确的电机电流控制。根据BLDC电机的特性，在整体方案中采用先进的换相电流补偿处理算法，从而有效提高了电机运行效率，并降低了电机的转矩脉动和启动噪声。在过流保护和MOSFET保护方面，除了运用XC846片上特

7、有的CTRAP硬件故障保护功能之外，在软件算法上还采用了先进的峰值电流PID算法控制和相电流保护算法，以防止实际工作电流超过MOSFET额定值而造成MOSFET管永久性损坏。上述多种软硬件相结合的电流处理和保护显著提高了控制器的性能和可靠性。用这种方法就可解决电动自行车控制器难以实现控制的问题[4]。（2）实现预期目标可行性分析作为电动自行车，在前进工程中，应满足快速、自动、智能的特点。以下即为电动自行车控制器的控制过程：当想要启动电动自行车时，按下电子打