双轮毂电动车控制器电源模块设计(附件)
本世纪最为重要也应该最先解决的两大问题就是环境保护和能源节约。轮毂式电动车的出现也引起的人们广泛的关注，它有着节能，结构简单，传动效率高以及空间利用率等诸多优点，各大高校都进行了广泛研究。其中轮毂电动车最主要的部分是其控制系统。控制器中有48V转13.5V和转5V的电路转换。本文将采用LM2576、LM317芯片对双轮毂电动车的电源设计模块进行设计，介绍电源芯片工作原理，设计电源电路图，最后使用Altium Designer软件绘制出电路图，然后我们再进行焊接电路板，验证其原理。关键词 双轮毂电动车；电源设计；LM2576芯片；LM317芯片
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本文研究内容 2
2 电源设计 3
2.1 电源对工作电路的影响及电源设计的注意点 5
2.2 LM2576的介绍 7
2.3 1N5819的介绍 8
2.4 5V电压输出 8
2.5 13.5V电压输出 9
3 PCB的制作 10
3.1 电路图绘制 11
3.2 PCB生成 14
4 实验 15
结 论 15
致 谢 17
参考文献 18
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
由于以前过度发展经济而遗留下的问题，当今社会非常注重绿色环保，本世纪最为重要也应该最先解决的两大问题就是环境保护和能源节约。随着城市发展，汽车已经进入了家家户户了，各种环境问题，能源问题尤为突出，地球资源也因此变得匮乏。所以我们得发明出没有危害气体放出、而且使用能源少的交通工具来换掉现在市面所使用的普遍燃烧汽油车辆变成我们必须研究的课题。这些年来，在生活中我们使用了许多形式以电为能源的电动车。现阶段出现一种新型的电动车类型就是轮毂式电动车。轮毂式电动车的出现也引起的人们广泛的关注，它有着节能，结构简单等诸多优点，现在许多国家和地方都在着手研究。这其中有两 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
种主要的形式，一是直接驱动，二是带轮边减速。在将来汽车的发展的走势将会是这种以电为能源的电动汽车。
1.2 国内外研究现状
就目前研究现状而言，作为才研发出来的一种电动车，轮毂电动车有其主要的两种形式，一种是直接驱动，而另外一种是带轮边减速。由于这两种驱动形式，我们就可以把电机等驱动零件安装在其轮毂中，这样我们就少了许多我们常用车辆上所需安装的零部件例如变速箱，离合器等等零件。这样我们就大大优化了汽车的结构，而且又使其各方面的效率都提高了。将来汽车发展的走向也会是这样。
在现阶段的研究中，日本对其研究的比较多也比较全面。日本某大学对轮毂电动的研究专门成立了一个小组，并且这个小组已经研究出了5种不一样的样车，也已经试驾了。在这期间，这个小组与首都电力公司一起研发了以Nicd电池为驱动能源的4座电动汽车[1]。这里面安装有4个是7.0KW额定功率和最大功率能到30KW的电机，这个电动汽车最高的速度能到达180Km/h，在之后几年，这个小组又和国家某机构一起研发出了以后轮为驱动的电动汽车ECO，这个车的驱动系统是使用的永磁直流无刷电机，最大功率是18Kw，额定功率是7kW，而且所匹配的减速机是行星齿轮，这种电动轮同时使用电机再生和机械制动的方式[13]。在两千年初，这个小组经过研发又研制出了使用锂为能源的电池，使用了8个比较大的功率各个单个的轮毂电机的电动汽车KAZ[2]，KAZ汽车有8个车轮，从而使这个汽车的动力性提高了很多，这样就能使这个车的最大速度到达三百多公里没小时。如图2.1所示。
图2.1 KZA汽车
KAZ汽车在能源共方面相较于之前都有了很大的进步，在驱动方面也与以前有了明显的进步，在这之中，使用了性能非常好的电动机。最大功率可以达到60KW。这样就大大的增加了KAZ最大加速的速度，在这种情况下，从启动车到一百公里每小时的时速只要8秒。在实际运行中可能会出现一些状况，就是车轮在实际中行驶的速度与电动机所输出来的速度不相匹配，研究小组为了解决这一问题，这辆汽车的驱动系统所采用的行星齿轮。KAZ电动汽车的驱动与之前常规汽车并不一样，其前后车轮所采用的制动器并不相同，一个是盘式，一个是鼓式。在之后几年日本和美国都相继推出新型的以电为能源的电动汽车。世界许多国家也将目光投向这种新型的能源汽车上，对此也作出了许多的研究。
我国对这种电动汽车也有许多探讨并且也也有很大的成就。中国许多高校都对此有研究，其中同济大学对这方面研究贡献较大，其研制的春晖系列的概念电车在许多方面都有运用。在2004年时外国在首都北京的车站上也首次展示了这种新能源的电动汽车而且此次的概念车采用的是四个车轮是单独驱动的。首都科学院和中船总公司也都对此非常有研究，而且都很大程度的提高了电动汽车的各个方面的性能，包括其额定功率，百公里加速，整车结构都相较于之前有很大的进步。我国在电动汽车的研究方面也有了长足的进步,为以后的发展做下了铺垫。
1.3 本文研究内容
所谓的轮毂式电机驱动技术就是把电机装在车轮内，实现对车轮的独立驱动。轮毂电机的优点是集动力、传动和制动于轮毂中，省略了大量的传动部件，这样就使整车的机械部分得到大的简化[3]。本文将研究的是轮毂电车电源模块的设计，将48V输出电压如何降到13.5V输出给驱动端以及48V电压降到5V输出给信号端。
2 电源设计
2.1 电源对工作电路的影响及电源设计的注意点
目 录
1 引言 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本文研究内容 2
2 电源设计 3
2.1 电源对工作电路的影响及电源设计的注意点 5
2.2 LM2576的介绍 7
2.3 1N5819的介绍 8
2.4 5V电压输出 8
2.5 13.5V电压输出 9
3 PCB的制作 10
3.1 电路图绘制 11
3.2 PCB生成 14
4 实验 15
结 论 15
致 谢 17
参考文献 18
1 引言
1.1 课题研究背景及意义
由于以前过度发展经济而遗留下的问题，当今社会非常注重绿色环保，本世纪最为重要也应该最先解决的两大问题就是环境保护和能源节约。随着城市发展，汽车已经进入了家家户户了，各种环境问题，能源问题尤为突出，地球资源也因此变得匮乏。所以我们得发明出没有危害气体放出、而且使用能源少的交通工具来换掉现在市面所使用的普遍燃烧汽油车辆变成我们必须研究的课题。这些年来，在生活中我们使用了许多形式以电为能源的电动车。现阶段出现一种新型的电动车类型就是轮毂式电动车。轮毂式电动车的出现也引起的人们广泛的关注，它有着节能，结构简单等诸多优点，现在许多国家和地方都在着手研究。这其中有两 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072$
种主要的形式，一是直接驱动，二是带轮边减速。在将来汽车的发展的走势将会是这种以电为能源的电动汽车。
1.2 国内外研究现状
就目前研究现状而言，作为才研发出来的一种电动车，轮毂电动车有其主要的两种形式，一种是直接驱动，而另外一种是带轮边减速。由于这两种驱动形式，我们就可以把电机等驱动零件安装在其轮毂中，这样我们就少了许多我们常用车辆上所需安装的零部件例如变速箱，离合器等等零件。这样我们就大大优化了汽车的结构，而且又使其各方面的效率都提高了。将来汽车发展的走向也会是这样。
在现阶段的研究中，日本对其研究的比较多也比较全面。日本某大学对轮毂电动的研究专门成立了一个小组，并且这个小组已经研究出了5种不一样的样车，也已经试驾了。在这期间，这个小组与首都电力公司一起研发了以Nicd电池为驱动能源的4座电动汽车[1]。这里面安装有4个是7.0KW额定功率和最大功率能到30KW的电机，这个电动汽车最高的速度能到达180Km/h，在之后几年，这个小组又和国家某机构一起研发出了以后轮为驱动的电动汽车ECO，这个车的驱动系统是使用的永磁直流无刷电机，最大功率是18Kw，额定功率是7kW，而且所匹配的减速机是行星齿轮，这种电动轮同时使用电机再生和机械制动的方式[13]。在两千年初，这个小组经过研发又研制出了使用锂为能源的电池，使用了8个比较大的功率各个单个的轮毂电机的电动汽车KAZ[2]，KAZ汽车有8个车轮，从而使这个汽车的动力性提高了很多，这样就能使这个车的最大速度到达三百多公里没小时。如图2.1所示。
图2.1 KZA汽车
KAZ汽车在能源共方面相较于之前都有了很大的进步，在驱动方面也与以前有了明显的进步，在这之中，使用了性能非常好的电动机。最大功率可以达到60KW。这样就大大的增加了KAZ最大加速的速度，在这种情况下，从启动车到一百公里每小时的时速只要8秒。在实际运行中可能会出现一些状况，就是车轮在实际中行驶的速度与电动机所输出来的速度不相匹配，研究小组为了解决这一问题，这辆汽车的驱动系统所采用的行星齿轮。KAZ电动汽车的驱动与之前常规汽车并不一样，其前后车轮所采用的制动器并不相同，一个是盘式，一个是鼓式。在之后几年日本和美国都相继推出新型的以电为能源的电动汽车。世界许多国家也将目光投向这种新型的能源汽车上，对此也作出了许多的研究。
我国对这种电动汽车也有许多探讨并且也也有很大的成就。中国许多高校都对此有研究，其中同济大学对这方面研究贡献较大，其研制的春晖系列的概念电车在许多方面都有运用。在2004年时外国在首都北京的车站上也首次展示了这种新能源的电动汽车而且此次的概念车采用的是四个车轮是单独驱动的。首都科学院和中船总公司也都对此非常有研究，而且都很大程度的提高了电动汽车的各个方面的性能，包括其额定功率，百公里加速，整车结构都相较于之前有很大的进步。我国在电动汽车的研究方面也有了长足的进步,为以后的发展做下了铺垫。
1.3 本文研究内容
所谓的轮毂式电机驱动技术就是把电机装在车轮内，实现对车轮的独立驱动。轮毂电机的优点是集动力、传动和制动于轮毂中，省略了大量的传动部件，这样就使整车的机械部分得到大的简化[3]。本文将研究的是轮毂电车电源模块的设计，将48V输出电压如何降到13.5V输出给驱动端以及48V电压降到5V输出给信号端。
2 电源设计
2.1 电源对工作电路的影响及电源设计的注意点
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