单片机电动汽车绝缘监测系统的研究与设计(2)
5.2.1 数码显示模块的测试 21
5.2.2 LED报警模块的测试 23
5.3 调试过程中遇到的问题及解决方案 24
结 论 25
致 谢 26
参考文献27
1 绪论
1.1 课题研究的背景及意义
近百年来,汽车工业的进步对经济发展起着积极作用的同时,也对能源和环境带来巨大的挑战,能源与环境问题成为当今全世界所面临的巨大问题,同时反过来又制约着汽车工业的进一步发展。从现在到2030年,全球能源需求量将每年增长3%左右,其中中国将消耗全球能源总量的1/5,仅次于美国。专家分析,地球上的石油存储量,按目前的消耗速度来算,未来几十年后,石油资源将会枯竭[1][2]。
汽车工业发展不但造成能源危机,同时也造成了严重的环境恶化问题。目前，世界上各个国家都面临着不同程度的汽车排放污染问题[3]。为了能够解决能源和环境问题，电动汽车作为一种绿色无污染的汽车，获得广泛好评，备受青睐，在近几年也获得迅猛的发展。
纯电动汽车的动力装置是动力蓄电池和驱动电机，它的动力系统的特点是个高电压、大电流，一般情况下，高压系统是封闭的，对车体也是完全绝缘，但随着时间的推移，电缆老化等问题会造成绝缘性降低导致车体漏电，并且电动汽车所处的工作环境可能比较恶劣，湿度和温度的迅速变化，酸碱性气体的腐蚀，都会给绝缘带来不同程度的损伤，造成绝缘性能下降，从电源两极引线通过绝缘层和电底盘形成了漏电回路，导致底盘的电位上升，不仅会威胁司乘人员的人身安全，还将影响汽车其他系统的正常工作。因此，开发可靠、稳定的电动汽车高压电安全管理系统对保障乘客的人身安全具有重大意义。
1.2 绝缘监测的发展现状
1.3 本论文主要内容
本文主要比较各种绝缘监测方法的优缺点，然后着重利用直流绝缘监测法进行硬件电路的设计和软件的编程，通过调试完成用单片机连接外部电路对绝缘电阻进行实时、可靠、准确地监测。本文主要包括以下几部分内容：
第一章主要介绍了电动汽车的发展历史及绝缘监测的重要性和必要性。也简单介绍几种目前常用的绝缘测量的方法，简单介绍了各种方法的测量原理，同时，也比较了各方法的优缺点。
第二章是对电动汽车绝缘测量原理介绍，根据理论，结合电动汽车特点，利用直流电阻绝缘的测量方法的原理图，通过分析、测试，推导出电源正、负极对地绝缘电阻的计算公式。
第三章是对系统进行硬件设计，包括单片机的选择，A/D转化芯片的选择，电阻的选择，控制开关的设计，根据测量原理及功能要求，将硬件各部分连接起来，最后给出整个绝缘监测系统的硬件部分。
第四章是对绝缘监测系统进行软件设计，软件这部分整体是用C语言在keil环境中进行编程的。其中，重点介绍了每个模块的流程图，同时也介绍了部分模块中一些比较重要的C语言语句。
第五章是在搭建好整个绝缘监测系统后，对系统进行调试与优化。