纯电动汽车整车控制器硬件设计及再生制动研究

【摘要】：当前全球面临的环境和能源的压力日趋严峻，纯电动汽车作为新能源汽车的代表之一，已经成为新型交通工具发展的重要方向。制约纯电动汽车技术发展的几大难题有：电池及充电技术、整车优化控制技术和再生制动技术。整车控制器是实现纯电动汽车整车优化控制和再生制动的基础，因此本文针对纯电动汽车整车控制器的功能需求，设计了整车控制器的硬件系统并提出了再生制动方案。 首先，本文简要介绍了当前国内外纯电动汽车整车控制相关技术的发展现状。然后根据纯电动汽车的结构和整车控制的需求，对整车控制器各功能模块的设计要求做了详细的分析。根据各功能模块的要求，设计了整车控制器的硬件系统，主要包括主控芯片的最小系统、电源模块、通信模块、信号采集模块、外部存储模块和功率驱动模块。在分析了现有再生制动方法的基础上，结合实际条件，以硬件系统为平台，完成了再生制动方法的设计和初步实现。最后，搭建动力系统CAN总线网络，对所设计的整车控制器进行台架试验。 试验结果表明，所设计的整车控制器，硬件系统各模块运行稳定，能够满足整车控制器的基本要求；模拟实车运行过程中，再生制动方法能够有效的实现能量回收；整车控制器运行稳定、有效。 【关键词】：纯电动汽车 整车控制器 硬件设计 再生制动 台架试验
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 绪论8-15
• 1.1 引言8-9
• 1.2 纯电动汽车国内外发展9-12
• 1.2.1 纯电动汽车国外发展9-11
• 1.2.2 纯电动汽车国内发展11-12
• 1.3 纯电动汽车关键技术现状12-13
• 1.4 本论文要完成的工作13-15
• 第二章 纯电动汽车整车控制器硬件系统设计15-45
• 2.1 纯电动汽车系统15-19
• 2.1.1 纯电动汽车动力系统结构15-17
• 2.1.2 CAN 总线通信网络17-19
• 2.2 整车控制器设计需求分析19-22
• 2.2.1 整车控制器功能定义19-20
• 2.2.2 整车控制器输入输出信号描述20-22
• 2.2.3 整车控制器硬件设计需求22
• 2.3 整车控制器硬件结构设计22-45
• 2.3.1 整车控制器系统硬件总体方案22-23
• 2.3.2 主控芯片模块设计23-29
• 2.3.3 电源模块设计29-30
• 2.3.4 开关量信号输入模块设计30-32
• 2.3.5 模拟量信号模块设计32-34
• 2.3.6 输出驱动模块设计34-36
• 2.3.7 CAN 通信模块设计36-40
• 2.3.8 串口通信模块设计40-41
• 2.3.9 外部存储模块设计41-42
• 2.3.10 抗干扰设计42-45
• 第三章 纯电动汽车再生制动设计45-56
• 3.1 再生制动方法介绍45-51
• 3.1.1 车辆制动的几个概念45-49
• 3.1.2 再生制动的几种方法49-51
• 3.2 再生制动算法设计51-56
• 3.2.1 再生制动控制策略51-54
• 3.2.2 再生制动程序设计54-56
• 第四章 整车控制器试验系统搭建和试验结果56-63
• 4.1 整车控制器动力系统试验网络搭建56-57
• 4.2 试验及结果分析57-62
• 4.2.1 整车控制器及台架总线网络功能试验58-59
• 4.2.2 再生制动工况试验59-62
• 4.3 本章总结62-63
• 第五章 总结与展望63-64
• 参考文献64-67
• 发表论文和参加科研情况说明67-68
• 致谢68

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