純電動汽車太陽能輔助空調(diào)自動控制系統(tǒng)的研究

【摘要】：跟傳統(tǒng)燃油汽車一樣,純電動汽車也需要一個舒適的乘座和駕駛環(huán)境,要有相應的空調(diào)基本運行裝置以及電力控制系統(tǒng),以提高純電動汽車在汽車市場上的競爭力和乘坐的舒適性。但是純電動汽車車載動力電池是其唯一的動力源且很有限,輔助設備消耗的電能減少了純電動汽車的續(xù)駛里程,尤其是空調(diào),所以開發(fā)高效的純電動汽車空調(diào)系統(tǒng)是純電動汽車能夠被市場接受的關鍵之一。 本文主要是研究太陽能輔助空調(diào)自動控制系統(tǒng),該系統(tǒng)是在小型汽車已匹配的熱泵型空調(diào)基本運行裝置的基礎上進行的研究,與傳統(tǒng)汽車空調(diào)系統(tǒng)不同,該空調(diào)系統(tǒng)使用了當前市場上流行的電動壓縮機,熱泵型空調(diào)系統(tǒng)既可以制冷也可以制熱。 本論文研究的自動控制系統(tǒng)可分為太陽能充電控制系統(tǒng)和空調(diào)控制系統(tǒng)。對太陽能充電控制器的硬軟件進行研究設計,該系統(tǒng)使用了MPPT最大功率點跟蹤策略,實現(xiàn)了太陽能電池輸出的最大功率點跟蹤。使用合理的蓄電池充電和放電策略,一方面增大了太陽能電池的使用效率,另一方面延長了蓄電池的使用壽命,算法簡單。對空調(diào)控制器硬軟件進行設計。根據(jù)溫度傳感器輸入的信號,與駕駛員設置的目標溫度進行比較,對電動壓縮機運轉速度使用精確控制的策略。整個太陽能輔助空調(diào)自動控制系統(tǒng)還使用CAN總線通信技術,便于與整車控制系統(tǒng)進行通信。 本課題進行了室外實驗,實驗表明太陽能輔助空調(diào)自動控制系統(tǒng)制冷和制熱功能運行穩(wěn)定,太陽能電池布滿車頂有一定的隔熱效果,在充足的陽光下,太陽能電池可以給蓄電池充電,從而利用蓄電池的電能為空調(diào)系統(tǒng)提供輔助電源,可以減少對純電動汽車車載電源的損耗,測試精度基本符合要求。 【關鍵詞】：自動控制系統(tǒng) STC12C5A60S2 純電動汽車空調(diào) 太陽能輔助
【學位授予單位】：南昌大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景和意義9-10
• 1.2 純電動汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀與國內(nèi)外發(fā)展狀況10-12
• 1.2.1 純電動汽車空調(diào)控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 純電動汽車空調(diào)控制系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展狀況11-12
• 1.3 課題的研究的目的及主要工作12-13
• 1.4 本章小結13-14
• 第2章 太陽能輔助空調(diào)系統(tǒng)結構及功能分析14-19
• 2.1 系統(tǒng)結構分析14-17
• 2.2 系統(tǒng)功能分析17-18
• 2.3 本章小結18-19
• 第3章 太陽能充電控制器硬件設計19-31
• 3.1 主控芯片MCU的選取19
• 3.2 單片機外圍電路19-20
• 3.3 控制器供電電源模塊20-21
• 3.4 充電保護電路模塊21
• 3.5 充電控制電路模塊21-24
• 3.6 電壓電流的采樣模塊24-25
• 3.7 蓄電池供電負載控制電路模塊25-26
• 3.8 溫度采樣模塊26
• 3.9 LCD顯示模塊26-27
• 3.10 串口通信模塊27
• 3.11 CAN通信模塊27-29
• 3.12 本章小結29-31
• 第4章 空調(diào)控制器的硬件設計31-40
• 4.1 空調(diào)控制MCU的選型31-32
• 4.2 電磁閥的驅動和控制模塊32-34
• 4.3 制冷器和蒸發(fā)器的風機.的控制和驅動模塊34-35
• 4.4 直流電動壓縮機控制和驅動模塊35-36
• 4.5 溫度采集模塊36-37
• 4.6 鍵盤模塊37
• 4.7 LCD顯示模塊37
• 4.8 CAN總線通信模塊37-38
• 4.9 空調(diào)制冷劑環(huán)路的壓力檢測模塊38
• 4.10 本章小結38-40
• 第5章 太陽能充電控制器的軟件設計40-46
• 5.1 軟件模塊劃分40
• 5.2 太陽能充電控制器的軟件設計組成40-41
• 5.3 電壓電流的采樣41-42
• 5.4 蓄電池充放電策略42-45
• 5.4.1 MPPT控制策略42-43
• 5.4.2 蓄電池充放電策略43-45
• 5.5 本章小結45-46
• 第6章 空調(diào)控制器的軟件設計46-52
• 6.1 主程序的流程圖46-47
• 6.2 溫度檢測模塊47-48
• 6.3 按鍵模塊48-49
• 6.4 液晶顯示模塊49-50
• 6.5 電動壓縮機的控制策略50-51
• 6.6 本章小結51-52
• 第7章 CAN總線通信52-62
• 7.1 CAN的簡介52-53
• 7.1.1 CAN的基本概念52
• 7.1.2 CAN的特點52-53
• 7.2 CAN控制器MCP2515特性簡介53-54
• 7.3 CAN接口硬件設計54-55
• 7.4 軟件設計55-61
• 7.4.1 MCP2515的SPI接口讀寫56-57
• 7.4.2 對于MCP2515的CAN初始化57-59
• 7.4.3 MCP2515的報文發(fā)送59-61
• 7.5 本章小結61-62
• 第8章 太陽能輔助空調(diào)自動控制系統(tǒng)的試驗和分析62-69
• 8.1 實驗系統(tǒng)及過程62-64
• 8.1.1 實驗裝置的布置62
• 8.1.2 系統(tǒng)調(diào)試62-64
• 8.1.3 實驗過程64
• 8.2 實驗結果64-68
• 8.3 本章小結68-69
• 第9章 總結和展望69-71
• 9.1 總結69
• 9.2 展望69-71
• 致謝71-72
• 參考文獻72-76
• 攻讀學位期間的研究成果76

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