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1、2013届毕业生毕业设计说明书题目:多绕组电动汽车动力电源控制系统设计学院名称：XXXXXXXXXXXX班级：XXXXXXXXXX学生姓名：XXXXXXX学号：XXXXXXXXXXXXX指导教师：XXXXXX教师职称：XXXXXXX2013年5月8日32目次1概述2321.1课题研究背景和现状21.2系统设计内容和意义32课题方案论证52.1微处理器选择52.2多组电池供电与单组电池供电比较62.3三组电池供电同步实现方式选择73方案的实现83.1系统总体设计83.2系统硬件设计103.2系统软件设计19总结23致谢24参考文献25附录A电源板原理图2
2、6附录B控制原理图27附录C实物照片28321概述1.1课题研究背景和现状纯电动汽车是指仅使用电能做驱动能源的车辆。电动汽车诞于1873年,在最初与汽油车的竞争中,电动汽车稳稳地占据上风。在1899年,一种叫做“卡米尔杰那奇”的电动汽车创下了每小时105公里的骄人成绩，刷新了陆地车速的最高纪录。但是,电动汽车的蓄电池问题也逐渐凸现出来，成为了电动汽车的致命问题。同样重量的情况下，汽油车使用汽油释放的能量大大高于电动汽车使用铅酸电池释放的能量，他们之间的差距高达数十倍。因为这个原因,在接下来的100多年的时间里电动汽车几乎停止发展。到了上世纪80年代,日
3、益严重的环境污染问题和以石油短缺为代表的能源危机，成为制约经济社会发展的世界性难题摆在人类面前。于是，电动汽车再次引起全世界的注意。一方面，电动汽车排放的几乎只有水，所以不会对环境造成污染；另一方面，电动汽车使用电能为驱动能源，和石油这些不可再生的能源相比，电能的来源更广，不会有能源短缺的危险。正是因为电动汽车的环保性和节能性，使得对其的研究推广成为了解决当前日益严峻的环境和能源危机的一个重要手段。世界各国,尤其是汽车工业领先的国家,相继投人人力和财力进行电动汽车的开发研制。在这样的背景下，电动汽车迎来又一个黄金发展时期。在经历了一系列核心技术的攻关突
4、破后，许多国家先后完成了电动汽车样机和样车的研制，并在小区域内实现了试用，即将进入电动汽车商业化生产阶段。随着电动汽车慢慢走进我们生活，电动汽车的控制系统也不断面临挑战。对电动汽车控制系统的最基本要求也是最重要的要求是，满足对汽车电机和动力电源的控制。在我国“九五”期间,我国国家科技部提出，在“电动汽车”工程项目中,最为关键的就是对电动汽车电机和控制系统进行适度超前的研制。跟据科技部的要求,“开发出适合中国市场的专用电动汽车电机和控制系统,研制出的相应产品能够用于改装车以及概念车,为我国的电动汽车产业化打下基础，使我国跻身电动汽车强国之列”。国家科技部
5、提出的要求成为我国电动汽车研发的阶段性目标，在这段时间里，我国中科院针对交流异步电机研制出的全数字化控制系统32,采用矢量控制的方式,在兼顾较高的驱动性能的同时紧紧把握住了数字化这一当今世界驱动控制的发展趋势。而美国通用汽车公司直到1999年才采用与我国中科院相似的矢量控制方案。至今为止,我国研制出的全数字矢量控制系统已经用于那些以交流异步电机为驱动电机的概念车中。该控制系统使得概念车的最高时速达到114公里,最大爬坡度超过20%,从启动到加速到50公里/时缩短到不足10秒。全数字化交流异步电机控制系统还被用于另外一个国家“九五”攻关项目燃料电池演示车
6、的研制中。由此可见该技术是能够进行系列化拓展的，即电动汽车的驱动系统能够为混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车的发展提供技术和设计支持,具有良好的经济前景和较大的社会效益。另外，我国的株洲电力机车研究所和沈阳大奇电动车公司也在电动汽车的控制系统研究上取得巨大突破，基本技术也已经趋于成熟。虽然电动汽车的电机和控制系统的研制和应用具有难以想象的广阔前景，但是相关其技术仍然处在研发试制的阶段，距离实际应用还需要时间。另一方面，因为资金的缺乏，相关项目任然处于招商阶段，技术研发与推广面临诸多困难。1.2系统设计内容和意义虽然电动汽车的电机和控制系统发展遇到了诸多
7、困难，但是由于控制系统是电动汽车研发的核心组成部分，因而研究电动汽车动力电源系统的自动控制技术具有重要意义。提高电动汽车的续航里程和可靠性，最大限度地保护电池和电动机，成为电动汽车控制系统设计的最基本要求。另外，据说，一个建设期限为2年，投资总额为20亿元的电动汽车电动汽车公司，其年产值可以达到40亿元，创造数亿元的税收，4年即可收回投资，由此可见，电动汽车的经济效益十分可观，因此作为其核心技术的控制系统的研究具有广阔的市场。本次控制系统设计的内容有：控制电动汽车电机启动、制动和转速，实现对电机和电源的电压电流等参数的采集，达到故障检测和报警的目的，控
8、制3组电池对九绕组电机的同步供电。32图1-1电动汽车电气结构简图如图1-1所示，电动汽车的操
