支持CAN总线的电动车辅助逆变电源的设计

2015届毕业设计说明书支持CAN总线的电动车辅助逆变电源的设计院、部：电气与信息工程学院学生姓名：王思宇指导教师：黄海波职称实验师专业：电气工程及其自动化班级：电气本1105班完成时间：2015年6月6日摘要现代电子控制技术广泛利用于电动车行业，因为它的电动车之间的参数共享，使它广受电动车行业的青睐。因为有数据交换效率高和抗噪声能力强的CAN总线，使它成为了首选的电动车内部通信网络。文中介绍的电动车三相逆变电源即为电动车车载辅助逆变电源，并称为“辅助电源”,辅助电源为电动车各个部门之间交流电机提供了负载。如电动车的空调系统中的压缩机，方便转向助力油泵、电动车刹车气泵和冷却水循环中的水泵，等。在设计电动车辅助电源时它要求：（1）在行驶的过程中保持逆变辅助发动机的运行稳定，可以根据上位机提出的要求做出相应的工作状态；（2）在电动车负载电源发生故障时，比如：（发动机发生短路现象），需要断开输出，进行安全关机。通过CAN的控制总线，发生出来的故障需要向各个节点和上位机进行报告，并对总线中每个发生的故障做出操作，如：在位于电动车上显示系统显示出系统做出的预警告示信息,提醒驾驶员减速。并通过电动车电源管理系统发出指令关闭辅助逆变电源的输入，接收其错误代码和保存当前电动车运行数据，来方便维修人员排除故障。要实现电动车的辅助逆变电源的基本功能，可以选择一个变频器进行改装,,从底层开始进行开发和加强电动车上各种智能化节点的优化,这样有利于直接选择支持电动车CAN总线接口的所需要的控制芯片,在控制芯片选好后做好控制程序的集成来满足CAN总线的通讯要求,最后用开环仿真可以很好的来实现设计中的故障系统，最后通过上传总线控制，来进行故障管理，实现CAN总线的电动车辅助逆变电源的设计。关键词：逆变器;电源;控制器;ABSTRACTModernelectroniccontroltechnologyiswidelyusedintheelectricvehicleindustryanditiswidelyfavoredbytheelectricvehicleindustrybecauseparametersofelectricvehicleisshared.BecauseCANbushashighefficiencyindataexchangeandstrongabilityinantinoise,itbecamethepreferredinternalcommunicationnetworkofelectricvehicle.Thethree-phaseinverterofelectricvehicleintroducedinthispaperisvehicleauxiliaryinverterofelectricinverteranditisknownastheauxiliaryelectricalpowersource”,whichprovidesloadtoACmotoramongvariousdepartmentsoftheelectricvehicle,suchasthecompressoroftheelectricvehicle’sairconditioningsystem,powersteeringpump,brakeairpumpofelectricvehicleandwaterpumpincoolingwatercycle.Inthedesignofelectricvehicle’sauxiliarypower,itrequires:(1)keepstableoperationoftheinverterauxiliaryengineintheprocessoftravailingandcorrespondingworkingconditioncanbemadeaccordingtotherequirementsofhostcomputer;(2)whentheloadpowerfailureofelectricvehiclesuchasengineshort-circuithappens,theoutputneedstobedisconnectedtosecuresafeshutdown.FaulthappenedneedstothevariouspanelpointsandthehostcomputerthroughtheCANbuscontrolandeveryfaultinthebusneedstobeoperated,suchasearlywarningsignsindisplaysystemofelectricvehicletoremindthedrivertoslowdown.Moreover,Issuingadirectivetoturnofftheinputofauxiliaryinverterpower,receivingitserrorcodeandsavingthecurrentrunningdataofelectricvehiclewouldbeconductedthroughpowersupplymanagementsystemofelectricvehicletofacilitatetroubleshootingofmaintenancepersonnel.Torealizethebasicfunctionsoftheelectricvehicle’sauxiliaryinverter,afrequencyconvertercanbechosentomakemodification.DevelopingandstrengtheningtheoptimizationofintelligentpanelpointfromthegroundischoosingthechipthatcansupporttheCANbusoftheelectricvehicle.Afterchoosingtheidealchip,goodintegrationofcontrolprogramcanbemadetomeetthecommunicationrequirementoftheCANbus.Finally,faultsysteminthedesigncanbesecuredbyopen-loopsimulation,faultmanagementcanbedonebyuploadingbuscontrolanddesignofelectricinverterpowerofCANbuscanberealized.KeywordsInverter;Thepowersupply;Thecontroller目录1绪论.........................................................11.1选题背景及意义...........................................11.2逆变电源概况............................................11.3论文研究内容的章节安排..................................22整体研究方案.................................................32.1电源设计方案............................................32.2系统总体设计方案的确定..................................43硬件的电路设计...............................................53.1逆变电源硬件构成........................................53.2P8OC592芯片介绍.........................................73.3复位电路模块............................................73.4指示灯电路模块..........................................83.5电源电路模块............................................93.6接口电路模块............................................93.7晶振电路模块...........................................113.8CAN通信模块............................................113.8.1CAN总线基本原理...................................93.8.2CAN通信模块电路设计...............................94软件的系统设计..............................................134.1软件系统的设计构思.....................................144.2主控程序软件设计.......................................144.2.1主控程序设计方案.................................144.2.2主程序设计流程...................................154.3故障处理程序设计.......................................164.4CAN总线数据通信子程序设计...............错误!未定义书签。5电路开环仿真结果............................................135.1开环仿真结果...........................................135.2仿真结果总结...........................................21结束语.........................................................19参考文献.......................................................27致谢...........................................................19附录..........................................................28附录A整机电路图...........................................28附录B程序清单.............................................2811绪论1.1选题背景及意义根据现在社会的发展，有效能源的不断枯竭，如果人类在这样没有遏制的持续下去的话，将在不久的将来给人类带来不可预知的灾难。同时，能源消耗，会造成不可逆的环境影响，如：空气污染等。而这种不可再生资源的如：石油资源，会随着社会的发展，汽车制造水平不断提高，人们生活水平的提高，使汽车作为交通出行的重要手段，更多的汽车资源将快速消耗，增加环境污染，还会造成能源短缺等问题。目前中国的汽车产销量居世界第一，由此消耗的能源和环境的破坏更为严重。因为电动车储存设施内的基本存储容量有限，所以要加强在电动车在运行程的功率流严格管理，使其达到管理要求。有了良好的电池的管理，就能加强车辆的行驶里程，从而减少电池使用过多导致的电池充电次数增加，并节省出电动车运行过多的运行费用。电动车能量管理于电动车的电机功率，电池的电压和其