基于DSP插电式混合动力汽车驱动系统的设计(2)
3.1 插电式混合动力汽车电机驱动系统的要求..10
3.2 电机驱动系统的整体设计. 11
3.3 系统电机选型及控制策略.12
3.4 TMS320LF2407A简介.12
4 基于DSP插电式混合动力汽车驱动系统硬件设计..14
4.1 引言.14
4.2 永磁同步电机控制系统14
4.3 系统硬件设计..15
4.3.1 主电路..15
4.3.2 驱动电路15
4.3.3 定子电流采样与处理电路.16
4.3.4 位置检测电路..17
4.3.5 电源电路18
4.3.6 保护电路19
4.3.7 CAN总线电路.20
5 结论.22
致谢.23
参考文献..24
1 绪论
1.1 课题研究背景介绍
随着经济的全球化和汽车工业的蓬勃发展，我国汽车的数量也是与日俱增。汽车所带来的能源消耗、环境污染及道路安全等不利因素越来越引起人们的注意。传统汽车（主要以汽油和柴油为燃料）保有量逐年增加，使得能源、温室气体、空气质量等三方面主要问题陷入了恶性循环，传统汽车的节能减排技术已不能满足社会的可持续发展需求。开发低排放、低油耗的新型汽车已成为当今汽车行业的紧迫任务。世界各大汽车公司均在开发新能源动力汽，其中以美国为主掀起的插电式混合动气汽车（Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV）的研发成为近期解决动力电池能量密度低、车辆行驶里程短的问题，达到城市内零排放的有效途径之一。
与传统汽车相比，PHEV具有纯电动汽车低噪音、零排放及高能量效率等全部优点。除了减少燃料消耗，PHEV可以减少对外国石油的依赖而增加的国家安全。PHEV拥有两种以上的动力来源，相较纯引擎或纯电动车，可以提升续航力；并且拥有再生制动功能，除能回收能量外，也减轻了制动系统的负担，廷长制动系统零件寿命。在电能方面，PHEV具有接受外部公用电网对车载电池组充电的能力，可以在家里就对电池组充电，而且基础设施中的公用电网已经存在，无须新建，并可利用晚间用电低谷对电池充电，改善电厂发电机组效率。[1]因此PHEV是一种最有发展前景的混合动力电动汽车驱动模式，也是向最终的清洁能源汽车过渡的最佳方案之一。
电机控制系统是混合动力汽车整车性能的直接影响因素，也是研究的重点之一。当前，电动汽车的发展水平离商品化还有相当距离，有相当多的问题需要进一步研究解决，主要有：高性能动力电池系统的开发；高性能驱动系统(包括多种电动机系统及内燃机系统)的研制；整车性能优化及集成管理单元的开发等，在当前车载蓄电池技术未能突破的情况下，电动汽车电驱动系统是实现电动汽车基本性能和解决上述制约问题的关键，这要求电动汽车电驱动系统应具有尽可能高的转矩密度、良好的转矩控制能力、高可靠性及在宽车速范围内的高效率、调速范围宽且有动态制动强和能量回馈等特性；同时，电动汽车电驱动系统还应保证在满足车辆动力学性能的前提下，使动力蓄电池放电电流最小。电动汽车电驱动功能的实现涉及电机、电力电子、微处理器、蓄电池、控制理论等多学科技术领域，是赶超世界汽车先进水平的核心技术。因此，对电动汽车电驱动系统的研究开发具有重要的社会意义和工程实际意义。本课题针对插电式混合动力汽车的动力系统进行设计和分析，并对电机及其控制系统的关键技术进行理论及实际应用研究。目前，电动汽车用电动机主要有直流电动机、交流感应电动机、开关磁阻电动机和永磁同步电动机。本文主要在永磁同步电动机的基础上，结合电动汽车驱动电机的运行特点基于DSP进行硬件电路的设计和研究。