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电动汽车有源在线绝缘监测装置的研究与开发

作　者: 王嘉悦
导　师: 张维戈
学　校: 北京交通大学
专　业: 电气工程
关键词: 绝缘有源监测实时
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 142次
引　用: 1次
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内容摘要

摘要：随着国际石油危机的日益加重以及人们对于环境保护意识的增强,电动汽车已经越来越受到各国的重视。电动汽车因能真正的实现“零排放”而成为汽车的重要发展方向之一。与传统汽车相比,电动汽车以电池为主要动力,这就对电动汽车的绝缘性能提出了更高的要求。为了保证电动汽车的行车安全和乘客的人身安全,开发一套能够实时、准确、可靠监测电动汽车绝缘状态的装置显得很有必要。本文首先介绍了目前针对直流系统的绝缘监测方法以及针对电动汽车以测量芯片为主体的测量方法,在总结了其优缺点后,随后提出了一种基于纯电动汽车的绝缘检测算法,其特点是通过中央控制芯片产生PWM信号,该信号经过升压变压器的变换后,对正、负绝缘电阻所在支路注入直流电压信号。这样一来,提高了计算绝缘电阻的精度,同时由于变压器的存在,也使采样单元与动力电池组所在的高压侧有所隔离,降低了干扰,得到了该方法计算绝缘电阻的计算公式,并通过以Mc9S12D64芯片为核心的设计思想,开展硬件电路设计。在对系统软件的编译环境进行介绍后,选用了C语言编写软件程序,整体程序用选择性结构分支语句结构连接。通过对主程序和各子程序的流程图的描述,介绍各个模块程序所实现的功能。在硬件和软件部分均介绍完后,对实验平台和调试步骤给出了相关的图片和说明,并对于调试中所出现的几个主要问题进行了分析并给出了解决方法。通过对测得的实验数据进行误差分析,以此来说明该绝缘监测装置对于绝缘电阻测量的准确性和可靠性。

全文目录

致谢  5-6
摘要  6-7
ABSTRACT  7-10
1 引言  10-18
  1.1 课题背景和意义  10-11
  1.2 国内外发展状况  11-16
    1.2.1 国内外电动汽车发展现状  11-12
    1.2.2 绝缘监测发展现状  12-16
  1.3 本文的主要工作  16-18
2 绝缘监测系统测试原理分析及设计  18-32
  2.1 电动汽车系统结构  18
  2.2 系统测试原理  18-25
    2.2.1 绝缘电阻及安全阈值  18-19
    2.2.2 纯电动汽车整车绝缘电阻测量原理  19-23
    2.2.3 针对无对电车使用环境的绝缘电阻测量原理的改进  23-25
  2.3 绝缘电阻测量误差分析  25-27
    2.3.1 参数采样精度的影响  25-26
    2.3.2 动力电池组总电压瞬变的影响  26-27
  2.4 绝缘监测系统整体设计  27-29
  2.5 绝缘监测系统总体结构设计  29-32
3 系统硬件电路设计  32-54
  3.1 系统中央控制器的选择  32-35
  3.2 电源电路  35-39
  3.3 CAN通讯电路  39-42
  3.4 继电器控制电路  42
  3.5 直流注入信号控制电路  42-45
  3.6 信号采集电路  45-49
    3.6.1 动力电池总压采集电路  45-46
    3.6.2 A/D采集电路  46-49
  3.7 其他电路设计  49-51
  3.8 硬件优化设计  51-54
4 系统软件设计与实现  54-64
  4.1 软件开发环境介绍  54-55
  4.2 软件实现的功能以及整体思路  55-56
  4.3 软件流程图  56-61
    4.3.1 主程序流程图  56-59
    4.3.2 A/D采样程序  59-60
    4.3.3 灯光报警程序  60-61
  4.4 系统软件优化与可靠性设计  61-64
5 系统调试与分析  64-74
  5.1 实验平台的搭建  64-66
  5.2 校正参数的调试与实验  66-70
    5.2.1 动力电池总压测量参数校正  66-67
    5.2.2 测量点采样参数校正  67-69
    5.2.3 调试中所遇到的主要问题  69-70
  5.3 实验结果与分析  70-74
6 总结与展望  74-76
参考文献  76-78
作者简历  78-82
学位论文数据集  82

电动汽车有源在线绝缘监测装置的研究与开发

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