纯电动汽车整车控制器的设计
发布时间：2017-08-31 01:31
本文关键词：纯电动汽车整车控制器的设计
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【摘要】：由于全球面临的环境问题和能源危机日益严峻,新型能源汽车的研究迫在眉睫,其中,纯电动汽车(Battery Electric Vehicle,BEV)以其零排放、无污染、低噪声的优点而成为新型节能环保交通工具发展的重要方向。整车控制器作为BEV动力系统的大脑,通过对动力系统中各个子系统协调控制,实现汽车安全、可靠、稳定运行,因此对整车控制器的研究具有重要意义。本文设计了一种新的主从式整车控制器,主要内容如下:首先,本文介绍了研究电动汽车的背景和意义,国内外电动汽车行业的发展现状以及电动汽车关键技术。然后根据BEV动力系统的结构和工作原理,提出整车控制器的功能需求,确定了主从式整车控制器设计的整体方案。其次,根据整车控制器各个模块的需求,设计了基于英飞凌汽车级XC2268N和XC886单片机(Microcontroller Unit,MCU)的整车控制器硬件方案,主要包括主控芯片、最小系统、电源模块、外接存储模块、通信模块、信号采集模块以及驱动模块,并对各个模块进行了功能上的分析以及抗干扰措施的分析,以保证整车控制器的稳定性、安全性和可靠性。最后,描述了XC2000系列MCU的软件开发流程,分析了上位机HEX文件的解析方式和单片机的串行异步(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,UART)在线烧写程序(BootStrap Loader,BSL)的流程。然后,在硬件电路设计的基础上,结合整车控制器的功能需求,按照模块化的软件设计思想,设计了整车控制器的主程序和各个子程序,为整车控制器各个模块的进一步软硬件调试打下基础。
【关键词】：BEV 整车控制器 硬件设计 抗干扰处理 在线烧写
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U469.72;TP273
【目录】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-8
- 第一章 绪论8-16
- 1.1 引言8
- 1.2 电动汽车的发展8-11
- 1.2.1 电动汽车种类9-10
- 1.2.2 BEV的发展现状10-11
- 1.3 BEV的关键技术11-13
- 1.3.1 驱动电机11-12
- 1.3.2 动力电池12
- 1.3.3 动力控制系统12-13
- 1.4 整车控制器的发展现状13-15
- 1.4.1 国外发展13-14
- 1.4.2 国内发展14-15
- 1.5 本论文要完成的工作15-16
- 第二章 BEV整车控制器方案设计16-27
- 2.1 BEV整车系统概述16-17
- 2.1.1 BEV动力系统的结构16-17
- 2.1.2 整车控制器的功能17
- 2.2 主从式模式的整车控制器17-21
- 2.2.1 主从模式的结构设计17-18
- 2.2.2 输入信号18-20
- 2.2.3 输出信号20
- 2.2.4 技术要求20-21
- 2.3 通信接口及通信协议21-22
- 2.4 BEV的工作模式分析22-24
- 2.4.1 工作状态分析22
- 2.4.2 工作模式分析22-24
- 2.5 整车控制器的故障诊断24-25
- 2.6 整车控制器的控制策略25-26
- 2.7 本章小结26-27
- 第三章 整车控制器硬件电路设计27-44
- 3.1 硬件电路的整体方案27-32
- 3.1.1 整车控制器对MCU的芯片要求27-29
- 3.1.2 主MCU的芯片选型29-31
- 3.1.3 从MCU的芯片选型31-32
- 3.2 最小系统设计32-35
- 3.2.1 供电及启动电路32-33
- 3.2.2 时钟电路33-34
- 3.2.3 OCDS和复位电路34-35
- 3.3 电源模块设计35-37
- 3.3.1 电源模块的设计35-36
- 3.3.2 AD参考电压的设计36-37
- 3.3.3 隔离电源的设计37
- 3.4 输入信号接口电路设计37-41
- 3.4.1 模拟量信号接口电路设计37-39
- 3.4.2 数字量信号接口电路设计39-40
- 3.4.3 脉冲信号接口电路设计40-41
- 3.5 功率驱动电路41-42
- 3.6 通信模块42-43
- 3.6.1 CAN通信模块42-43
- 3.6.2 串口通信模块43
- 3.7 本章小结43-44
- 第四章 整车控制器的软件设计44-55
- 4.1 软件编程总体介绍44-45
- 4.1.1 软件编程流程44-45
- 4.1.2 软件编程方法45
- 4.2 上位机UART BSL设计45-50
- 4.2.1 HEX文件解析45-48
- 4.2.2 MCU的UART BSL48-50
- 4.3 整车控制器程序设计50-54
- 4.3.1 主程序设计50-51
- 4.3.2 子程序设计51-54
- 4.4 本章小结54-55
- 第五章 总结与展望55-57
- 参考文献57-60
- 发表论文和参加科研情况说明60-61
- 致谢61-62
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 刘卓然;陈健;林凯;赵英杰;许海平;;国内外电动汽车发展现状与趋势[J];电力建设;2015年07期
2 陈柳钦;;美国新能源汽车发展政策走向[J];时代汽车;2011年09期
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4 刘清河;孙泽昌;王鹏伟;刘曦东;;电动汽车电液并行制动系统研究[J];汽车工程;2008年06期
5 谢辉;周能辉;肖斌;李捷;高瑞;;XL纯电动轿车CAN总线系统及应用层协议的开发[J];汽车工程;2005年06期
6 普宏江;美国新一代汽车合作计划[J];全球科技经济w，
本文编号：762677
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