电动汽车用辅助加热器控制系统研究

摘要

近年来，汽车电子技术发展越来越快，耗能少，污染小的电动汽车逐渐进入人们的视线，加之人们对生活舒适性的追求越来越高，电动汽车的舒适度，尤其是在寒冷的冬季，人们逐渐关注的是：在车主进入车之前，或在行驶的过程中，车内温度就达到一个合适的值。因此，具有预热功能，不影响整车的动力性，可以方便安装、拆卸的独立辅助加热器的研究与开发，具有重要的使用意义。本文通过对电动汽车驱动系统主要器件连接原理深入分析后，提出一种电动汽车用辅助加热器控制系统的方案，采用NEC单片机UPD78K00515D完成整个辅助加热器的控制；进而使用FPGA芯片EP2C35F672C6对前者部分纯模拟电路控制策略的不足进行改进，仿真结果表明，后一种设计效果较佳。主要创新工作如下：
　　第一，本文选用NEC公司的UPD78K00515D芯片作为辅助加热器控制系统的核心芯片，运用Altiumdesigner6.0软件对控制系统的电路进行了原理图和PCB板设计制作，通过软件编程和硬件调试，实现了辅助加热器的基本功能，采用NILabview8.5，利用RS232串口通信，将辅助加热器温度的变化情况在上位机上显示。
　　第二，本文以FPGA芯片EP2C35F672C6为核心芯片，采用VHDL语言与原理图相结合的设计方法，不仅实现了辅助加热器要求的PWM波，而且针对纯模拟电路控制方法的不足，采用DDS技术，在油泵电压幅度的控制策略上，实现了改进；对以后使用FPGA开发平台对电动汽车用辅助加热器控制系统的研究提供了参考。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 研究现状及意义

1.3 本文研究的主要内容及安排

第2章 电动汽车用辅助加热器的总体设计

2.1 电动汽车的驱动系统主要器件的电气连接

2.2 电动汽车用辅助加热器总体设计原理图

2.3 电动汽车用辅助加热器控制系统各器件参数的具体要求

2.4 基于Altium designer 6.0辅助加热器总体实现原理图及PCB板

2.5 本章小结

第3章 基于NEC单片机的控制系统的研究及实现

3.1 基于NEC单片机UPD78K00515D的最小系统设计

3.2 油泵、空气泵、水泵、PTC加热丝协同工作电路的设计

3.3 温度检测电路的设计

3.4 基于Labview 8.5的上位机温度诊断系统的设计

3.5 软件设计部分

3.6 本章小结

第4章 基于FPGA的辅助加热器控制系统部分电路改进设计

4.1 空气泵、PTC加热丝、油泵的PWM的设计与实现

4.2 基于DDS的方法的油泵控制方法的设计与实现

4.3 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 论文总结

5.2 论文展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致谢