双轮毂电动车控制器信号检测模块设计(附件)
信号检测模块作为驱动电动车的一个主要部分，主要控制着各种传感器接受汽车各部位所传来的电子信号，并对其做出相应的处理，由单片机将电子信号转为数字信号，输入电机控制器，控制PWM驱动模块。本文主要讲述了信号检测的理论与设计，并作出一部分电路进行检验。然后设计各个传感器所应用的电路图，并对电路图做了相应的介绍，主要说明了部分传感器的作用方式。接着用Altium Designer将各个电路图在软件上画出来，并将部分电路图生成PCB模式。关键词 轮毂电动车，信号检测，Altium Designer
目录
目 录 1
1 .引言 1
1.1课题的研究背景 1
1.2轮毂电机的研究现状 1
1.3课题的研究内容与意义 3
2．信号检测模块的设计 3
2.1轮毂电机控制器基本结构 3
2.2信号检测模块设计 4
3．Altium Designer设计 9
3.1硬件可靠性设计 9
3.2 Altium Designer应用 11
3.3注意事项 15
结论 18
致谢 19
参考文献 20
引言
1.1课题的研究背景
电动汽车是未来汽车的发展趋势，运用并且掌握电动汽车的核心技术，就可以在未来汽车领域处于领先地位，对我国的自主创新能力也能形成促进作用。目前，我国对电动车的扶持还是比较大的，买电动汽车除了有补贴，还免除购置税。电动汽车应用在城市公交、出租车、观光车、巡逻车等也越来越多。所以，从长远的眼光看，电动汽车的研究，尤其是其关键的技术攻关具有很重要的意义。
随着科技的不断创新，电动汽车也得到了较大的发展，而且人们对于电动汽车的性能需求也进一步提高，轮毂式电机驱动系统应运而生，人们对于其快速发展也越来越关注，而轮毂式电机技术发展，也随科技变得成熟起来。轮毂电机控制器控制着整个电机的运转，是轮毂电动车的重要组成部分。
1.2轮毂电机的研究现状
1.2.1国外的研究现状
轮毂电机技术在国外的研究比较早，在相关的领域上取得不少的突破。欧洲许多国家在新能源的研究上投入不少物 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
力财力。在尤其是资源紧缺日本，他们一直在对电动汽车进行深入研究，其轮毂电机技术得到了快速的发展。
位于美国加州的通用汽车高级技术研发中心成功的将自行研制的轮毂电机应用到如图1.1所示的雪佛兰s10皮卡车中。该电机给车轮增重15kg，但是可以产生大约25千瓦的功率，产生的扭矩比其他系列的车要高出百分之六十，这辆车的加速性能也非常优秀[1]。
图1.1 雪佛兰s10皮卡车
日本对轮毂电机研究起步较早，技术在全球处于领跑位置。日本庆应义塾大学清水浩教授领导的电动汽车研究小组在过去10年中，研制的IZA、ECO、KAZ等电动汽车均采用轮毂电机驱动技术。其中后轮驱动电动汽车ECO采用的永磁无刷直流电机,额定功率6.8kW,峰值功率可达20kW。如图1.2所示的ECO电动车。
图1.2 ECO电动车
1.2.2国内研究现状
我国的轮毂电机技术尽管起步比其他国家要晚，但是这今年随着国家技术的开发以及国内高校对该技术的重视，这项技术的研究也有所加强。同济大学就独立研制了“春晖一号”和“春晖二号”，这两种车就是采用4个低速永磁无刷直流轮毂电机直接驱动的[2]。春晖一号电动车如图1.3所示。
图1.3 春晖一号
中国科学院北京三环通用电器公司开发出了电动汽车专用的7.5千瓦的轮毂电机。哈工大爱英斯电动汽车研究所开发的EV96型电动汽车采用了多态轮毂电机系统。如图1.4所示，该轮毂电机采用双边混合式磁路结构。兼有同步电动机和异步电动机的双重特性[3]。
图1.4 EV96型电动车
结合国内外的轮毂电机的研究情况，国外在轮毂电机上的研究，成果比较明显，攻克了不少核心技术。而国内在轮毂电机研究上基本上在摸索的状态，很多就是停留在各大高校的课题研究上，在结构设计和控制策略与电机散热的研究上，存在着明显不足。所以，在我国对于轮毂电机方面的研究，潜力是比较大的，任务也很艰巨，但是我们要借鉴别人的优秀的理论和技术，才能不断提高我们的自主研发水平。
1.3课题的研究内容
轮毂电机控制器包括电源模块，信号检测模块和驱动模块，信号检测模块是轮毂电机驱动中的重要部分，本文主要研究的是信号检测模块的设计。所谓的信号检测模块就是检测传感器在轮毂电动车各个部位收集的信号，在检测电路将各个传感器收集的电子信号输入到控制芯片，由控制芯片转换信号，判断信号是否处于正常状态，再控制PWM模块，控制驱动系统，控制电机的运转[4]。
信号模块设计主要包括了油门踏板信号检测、电流电压检测、电机温度信号检测、电机霍尔位置信号检测，以及开关信号检测。本文主要分析了传感器在汽车各个部位工作方式，策划出信号检测的具体方案。对信号检测模块进行设计。
2信号检测模块的设计
2.1轮毂电机控制器基本结构
轮毂电机控制器主要包括电源模块，信号检测模块和驱动模块。
检测信号模块主要包括了开关信号检测，油门踏板信号检测，温度信号检测，电流电压信号检测，霍尔信号检测这几个部分。由电源将48v电压转换成5v电压，将5v电压供给STM8S控制芯片，在由STM8S控制芯片输入给各个传感器检测电路，在检测电路将各个传感器收集的电子信号输入到控制芯片，由控制芯片转换信号，判断信号是否处于正常状态，再控制PWM模块，控制驱动系统，控制电机的运转[5]。如图2.1所示。
图2.1 轮毂电机控制器基本结构
2.2信号检测模块设计
2.2.1开关及模拟信号检测电路
目录
目 录 1
1 .引言 1
1.1课题的研究背景 1
1.2轮毂电机的研究现状 1
1.3课题的研究内容与意义 3
2．信号检测模块的设计 3
2.1轮毂电机控制器基本结构 3
2.2信号检测模块设计 4
3．Altium Designer设计 9
3.1硬件可靠性设计 9
3.2 Altium Designer应用 11
3.3注意事项 15
结论 18
致谢 19
参考文献 20
引言
1.1课题的研究背景
电动汽车是未来汽车的发展趋势，运用并且掌握电动汽车的核心技术，就可以在未来汽车领域处于领先地位，对我国的自主创新能力也能形成促进作用。目前，我国对电动车的扶持还是比较大的，买电动汽车除了有补贴，还免除购置税。电动汽车应用在城市公交、出租车、观光车、巡逻车等也越来越多。所以，从长远的眼光看，电动汽车的研究，尤其是其关键的技术攻关具有很重要的意义。
随着科技的不断创新，电动汽车也得到了较大的发展，而且人们对于电动汽车的性能需求也进一步提高，轮毂式电机驱动系统应运而生，人们对于其快速发展也越来越关注，而轮毂式电机技术发展，也随科技变得成熟起来。轮毂电机控制器控制着整个电机的运转，是轮毂电动车的重要组成部分。
1.2轮毂电机的研究现状
1.2.1国外的研究现状
轮毂电机技术在国外的研究比较早，在相关的领域上取得不少的突破。欧洲许多国家在新能源的研究上投入不少物 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072*
力财力。在尤其是资源紧缺日本，他们一直在对电动汽车进行深入研究，其轮毂电机技术得到了快速的发展。
位于美国加州的通用汽车高级技术研发中心成功的将自行研制的轮毂电机应用到如图1.1所示的雪佛兰s10皮卡车中。该电机给车轮增重15kg，但是可以产生大约25千瓦的功率，产生的扭矩比其他系列的车要高出百分之六十，这辆车的加速性能也非常优秀[1]。
图1.1 雪佛兰s10皮卡车
日本对轮毂电机研究起步较早，技术在全球处于领跑位置。日本庆应义塾大学清水浩教授领导的电动汽车研究小组在过去10年中，研制的IZA、ECO、KAZ等电动汽车均采用轮毂电机驱动技术。其中后轮驱动电动汽车ECO采用的永磁无刷直流电机,额定功率6.8kW,峰值功率可达20kW。如图1.2所示的ECO电动车。
图1.2 ECO电动车
1.2.2国内研究现状
我国的轮毂电机技术尽管起步比其他国家要晚，但是这今年随着国家技术的开发以及国内高校对该技术的重视，这项技术的研究也有所加强。同济大学就独立研制了“春晖一号”和“春晖二号”，这两种车就是采用4个低速永磁无刷直流轮毂电机直接驱动的[2]。春晖一号电动车如图1.3所示。
图1.3 春晖一号
中国科学院北京三环通用电器公司开发出了电动汽车专用的7.5千瓦的轮毂电机。哈工大爱英斯电动汽车研究所开发的EV96型电动汽车采用了多态轮毂电机系统。如图1.4所示，该轮毂电机采用双边混合式磁路结构。兼有同步电动机和异步电动机的双重特性[3]。
图1.4 EV96型电动车
结合国内外的轮毂电机的研究情况，国外在轮毂电机上的研究，成果比较明显，攻克了不少核心技术。而国内在轮毂电机研究上基本上在摸索的状态，很多就是停留在各大高校的课题研究上，在结构设计和控制策略与电机散热的研究上，存在着明显不足。所以，在我国对于轮毂电机方面的研究，潜力是比较大的，任务也很艰巨，但是我们要借鉴别人的优秀的理论和技术，才能不断提高我们的自主研发水平。
1.3课题的研究内容
轮毂电机控制器包括电源模块，信号检测模块和驱动模块，信号检测模块是轮毂电机驱动中的重要部分，本文主要研究的是信号检测模块的设计。所谓的信号检测模块就是检测传感器在轮毂电动车各个部位收集的信号，在检测电路将各个传感器收集的电子信号输入到控制芯片，由控制芯片转换信号，判断信号是否处于正常状态，再控制PWM模块，控制驱动系统，控制电机的运转[4]。
信号模块设计主要包括了油门踏板信号检测、电流电压检测、电机温度信号检测、电机霍尔位置信号检测，以及开关信号检测。本文主要分析了传感器在汽车各个部位工作方式，策划出信号检测的具体方案。对信号检测模块进行设计。
2信号检测模块的设计
2.1轮毂电机控制器基本结构
轮毂电机控制器主要包括电源模块，信号检测模块和驱动模块。
检测信号模块主要包括了开关信号检测，油门踏板信号检测，温度信号检测，电流电压信号检测，霍尔信号检测这几个部分。由电源将48v电压转换成5v电压，将5v电压供给STM8S控制芯片，在由STM8S控制芯片输入给各个传感器检测电路，在检测电路将各个传感器收集的电子信号输入到控制芯片，由控制芯片转换信号，判断信号是否处于正常状态，再控制PWM模块，控制驱动系统，控制电机的运转[5]。如图2.1所示。
图2.1 轮毂电机控制器基本结构
2.2信号检测模块设计
2.2.1开关及模拟信号检测电路
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/qcgc/1177.html
