纯电动汽车充电计量装置的设计与实现

发布时间：2020-10-27 20:09

　　 随着社会经济的发展,特别是我国近年经济高速增长,汽车保有量不断攀升,给人们生活带来方便的同时,也带来了大量能源消耗和环境污染等问题。为此,各国政府都积极调整能源结构,着手新能源和清洁能源的开发,积极发展新能源汽车产业,以应对全球对大气环境的要求。所以,新能源汽车的发展越来越受到人们的重视,以纯电动汽车为代表的新能源汽车被视为未来的发展方向。目前为加快电动车推广步伐,充电基础设施建设刻不容缓,本文即是针对纯电动汽车充电计量装置设计展开研究。本文通过阅读大量相关技术文献,分析了充电计量装置在国内外的研究现状,提出了本课题的研究任务。首先研究分析了充电计量装置的基本工作原理,选择了国产ATT7053BU芯片为充电电能计量核心芯片,并详细分析了该核心芯片的性能和基本应用方法。论文依据系统任务目标和功能需求进行了系统整体方案的设计,并对系统的硬件电路以及软件系统的方案进行了设计。接下来本文重点设计了系统的软硬件,应用ALTIUM DESIGNER软件工具设计了包括MCU主控基本电路、系统电源电路、继电器控制电路、蜂鸣器报警电路、充电检测引导电路、安全防护电路、RS232通信串口电路、射频识别模块、以ATT7053BU单相计量芯片为核心的电能计量模块,同时还设计了预留用的CAN总线接口电路。应用CodeWarrior软件开发环境设计完成了充电装置的主程序流程、电能计量模块程序流程、射频识别模块程序流程、触摸屏模块程序流程以及安全报警保护程序流程。在硬件电路制作完成后,首先对硬件电路进行了基本的实验测试,未发现硬件电路设计与制作的问题。然后基于硬件做了软件程序的调试,基本实现主控电路与触摸屏接口和电能计量模块之间的串行通信与SPI通信实验,最终实现刷卡识别、触摸屏人机交互、电能计量、安全报警保护等功能。从整体构思、设计电路、实验测试、到实现功能基本达到了课题的预期目标。
【学位单位】：大连交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U469.72
【部分图文】：

芯片的工作电压范围是４．５Ｖ至５．５Ｖ、工作晶振为６ＭＨｚ。同时具备ＳＰＩ通讯功能和时??钟功能。具备电压和电流通道，通过结合电流互感器和电压互感器等外围电路的配合，??即可精确的计量出电能信息［９］。ＡＴＴ７０５３ＢＵ的芯片整体框图如图２．１所示。??ＡＴＴ７０５３ＢＵ的芯片具有以下主要功能和特点：??（１）

?２．３．２芯片引脚及功能??ＡＴＴ７０５３ＢＵ芯片在正常模式下工作时支持ＳＳＯＰ２４，引脚如下图２．２：??ＤＶＤＤ?＂＂＂＂ｉ￣￣?２４?ＤＧＮＤ??ＲＳＴ＼?￣￣２￣?２３?ＸＴＡＬＯ??ＶＤＤ１Ｐ８?｜?３?２２?ＸＴＡＬＩ??ＴＥＳＴ＼?—４?—?２１?ＳＰＩＣＬＫ／ＢＯ??ＡＶＣＣ?￣５￣?２０?ＳＰＩＤＯ／ＴＸ??Ｖ３Ｐ?—６?—?ＡＴＴ７０５３ＢＵ?１９?ＳＰＩＤＩ／ＲＸ??ｔ＝＝?２４ＰＩＮ?＝＝ｄ??Ｖ３Ｎ?７?１８?ＳＰＩＣＳ／Ｂ１??Ｖ２Ｐ?—８?—?１７?ＩＲＱ＼??Ｖ２Ｎ?—９?—?１６?ＰＦ??ＶＩＰ?＂＂＂＼０￣?１５?ＱＦ／ＳＦ??Ｖ１Ｎ?１１?１４?ＳＰＩ／ＵＡＲＴ??ＶＲＥＦ?￣￣１２￣?１３?ＡＧＮＤ??图２．２芯片ＰＩＮ引脚封装图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｃｈｉｐ?ＰＩＮ?Ｐｉｎ?Ｐａｃｋａｇｅ?Ｄｉａｇｒａｍ??ＰＩＮ引脚的详细功能如表２．１：??表２．１?ＰＩＮ引脚的详细功能??Ｔａｂｌｅ?２．１?Ｄｅｔａｉｌｅｄ?Ｐｉｎ?ＰＩＮ?Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ??序号?ＰＩＮ名字?类型?ＰＩＮ说明???１?ＤＶＤＤ?Ｐ?数字电源输入为４．５ｖ？５．５ｖ???２?ＲＳＴ＼?Ｉ?复位引脚???３?ＶＤＤＩＰ８?Ｐ?１．８Ｖ输出，对外接Ｏ．ｌｕｆ＋ｌｕｆ的电容???４?Ｔｅｓｔ＼?Ｉ?测试引脚??＿?５?ＡＶＣＣ?Ｐ?模拟电源输入为４．５ｖ？５．５ｖ???６?Ｖ３Ｐ?１?电压通道为正值，（ＶＰ－ＶＮ）范围＋－７００ｍｖ

?１７?１ＲＱ＼?０?引脚“０”时输出中断信号端１８?ＳＰＩＣＳ?Ｉ?ＳＦ？Ｉ?片选信号１９?ＳＰＩＤ１?Ｉ?ＳＰ１?数据输入２０?ＳＰＩＤＯ?０?ＳＰＩ高阻态的数据输出端２１?ＳＰＩＣＬＫ?Ｉ?ＳＰＩ时钟信号??２２?ＸＴＡＬ１?Ｉ?晶振为６ＭＨｚ的输入端２３?ＸＴＡＬＯ?０?晶振为６ＭＨｚ的输出端２４?ＤＧＮＤ?Ｇ?数字接地片的工作过程??片主要工作过程??１）采样波形??持三通道的ＡＤＣ采样数据输出；??
【参考文献】

相关期刊论文 前6条

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本文编号：2858996