纯电动汽车电力驱动测试系统研究

【摘要】：随着汽车保有量的迅速增加，对石油资源的过度依赖严重制约着我国经济的发展，同时，汽车尾气排放造成的大气污染问题也日益严重。电动汽车有可以替代燃油车、减少废气排放等优点，倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车，代表了世界汽车业发展的方向，也符合我国的国情。在“十五”期间科技部将电动汽车列为“国家高新技术发展规划”的重大专项，倡导并鼓励研发、使用环保节能的新能源汽车，纯电动汽车电力驱动测试系统在纯电动汽车的研究中具有十分重要的作用。本文研究并设计了纯电动汽车电力驱动测试系统测试平台，实现了预期的设计目标。 纯电动汽车电力驱动测试系统应用虚拟仪器技术、仿真技术、单片机控制技术等，课题主要研究内容为搭建纯电动汽车电力驱动测试系统平台，自行设计基本的检测电路、数据采集卡的硬件电路以及上位机界面的编程，实现对纯电动汽车电力驱动测试系统的电机性能测试、模拟实际电动汽车的简单运行工况、控制器处理信号、运行状况监控。测试平台的核心技术在于各种检测电路的设计、上位机对数据的处理、数据采集卡的设计以及与上位机的通讯，系统通过数据采集卡将采集到的基本检测电路的各种信号和传感器的信号均传送给控制器，用来控制电力驱动系统的工作，同时运用LabVIEW编程上位机控制界面，它也会同时将接收所有来自数据采集卡的所有相关信号，以便能够实时的显示测试平台的所有状态和数据，经过控制器处理完信号后，把信号传送给工况指示区显示，起到工况模拟的作用，进而起到监控的作用，同时驱动被测电机运转。在这个系统中，测功机采用电涡流制动器。当电动机正、反转时，测功机充当连续的动态负载。由于测功机的运转会产生大量的热量，就需要对测功机进行冷却，在冷却方式上本系统采用冷水泵进行冷却。 实验结果表明，纯电动汽车电力驱动测试系统的研究，对电动汽车各部分的研究具有指导意义，并且通过虚拟仪器技术，可以快速、高效的开发出模块化、智能化、集成度高的纯电动汽车电力驱动测试系统，实现对电力驱动系统各种参数的测试，并且有较好的控制精度。该课题的研究对电动汽车的开发研究具有很好的指导意义。 【关键词】：虚拟仪器 电力驱动测试系统 LabVIEW 数字信号处理
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72;TP274
【目录】：

• 中文摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 课题背景9
• 1.2 纯电动汽车的国内外发展现状9-11
• 1.3 纯电动汽车测试平台的国内外发展现状及趋势11
• 1.4 课题研究主要内容及意义11-13
• 本章小结13-14
• 第2章 纯电动汽车电力驱动测试系统建模14-23
• 2.1 测试平台的整体方案的规划14-18
• 2.2 测试平台的可行性分析18-20
• 2.3 电力驱动系统的理论分析20-22
• 本章小结22-23
• 第3章 纯电动汽车电力驱动测试系统硬件部分设计23-38
• 3.1 纯电动汽车电力驱动硬件总体结构23
• 3.2 控制器选择与电路设计23-26
• 3.3 测功机选择26-27
• 3.4 基本检测电路的设计27-29
• 3.4.1 故障盒电路的设计27-28
• 3.4.2 表盘盒电路的设计28-29
• 3.4.3 控制盒电路的设计29
• 3.5 工况状态指示模块的设计29-32
• 3.5.1 C8051F120 单片机最小系统设计29-31
• 3.5.2 工况状态指示模块控制面板设计31
• 3.5.3 74HC595 移位寄存器的级联电路设计31-32
• 3.6 数据采集卡的设计32-37
• 3.6.1 数据采集卡的工作原理33
• 3.6.2 数据采集信号类型33-34
• 3.6.3 电源电路设计34
• 3.6.4 数字量输入输出板卡设计34-35
• 3.6.5 模拟量输入输出板卡设计35-37
• 3.6.6 通信板卡设计37
• 本章小结37-38
• 第4章 纯电动汽车电力驱动测试系统软件部分设计38-52
• 4.1 虚拟仪器介绍38-39
• 4.1.1 虚拟仪器技术的介绍38
• 4.1.2 虚拟仪器的结构38-39
• 4.1.3 虚拟仪器的特点39
• 4.2 纯电动汽车电力驱动测试系统软件设计方案39-40
• 4.3 多通道数据采集系统的上位机设计40-51
• 4.3.1 用户登录和用户管理设计44
• 4.3.2 数据采集系统各参数设置44-45
• 4.3.3 数据采集系统采集与显示45-47
• 4.3.4 数据采集系统采集数据的存储与回放47-48
• 4.3.5 数据采集系统采集信号处理48-50
• 4.3.6 数据采集系统采集报表打印50-51
• 本章小结51-52
• 第5章 纯电动汽车电力驱动测试系统测试结果分析52-60
• 5.1 纯电动汽车电力驱动测试平台功能分析52
• 5.2 纯电动汽车电力驱动测试系统测试52-58
• 5.3 整个系统测试结果分析58
• 本章小结58-60
• 第6章 总结与展望60-61
• 参考文献61-65
• 致谢65-66
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文66

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