电动汽车电子电气架构设计
自动往返电动小汽车设计
自动往返电动小汽车设计摘要智能小车，也称轮式机器人，是一种以汽车电子为背景，涵盖智能控制、模式识别、传感技术、电子电气、计算机、机械等多学科的科技创意性设计。
一般主要由路径识别、速度采集、角度控制及车速控制等模块组成。
本系统以SST系列单片机为核心控制模块，充分利用了自动检测技术、单片机最小系统、液晶显示模块电路，以及声光信号的控制、电机的驱动电路。
通过Keil C和PROTEUS的仿真，通过实践操作与调试，实现自动往返小车设计。
综合运用单片机技术、自动控制理论、检测技术等。
使小车能在无人操作情况下，借助传感器识别路面环境，由单片机控制行进，实现初步的无人控制。
单片机具有体积小、重量轻、耗电少、功能强、控制灵活方便且价格低廉等优点。
智能小车采用单片机为控制器核心，其集成度高、体积小、抗干扰能力强，具有独特的控制功能，单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。
本设计以单片机为核心，附以外围电路，采用光电检测器进行检测信号和循线运动。
运用单片机的运算和处理能力来实现小车的自动加速、限速、减速、定时、前进、后退、左转、右转、显示行驶速度、行驶路程、行驶时间等智能控制系统。
关键词：SST单片机，自动控制，电动小车， PWM调速，传感器THE DESIGN OF AUTOMATIC ELECTRIC CARSABSTRACTSmart cars, also called wheeled robots, is a kind of automobile electronic background, intelligent control, pattern recognition and sensing technology, electronic, computer, machinery and multidisciplinary science creative design. Generally consists mainly of path recognition, speed acquisition, angle control and speed control module.System design for the core of SST series microcontroller control module. Make full use of the automatic detection technology, MCU smallest system, LCD module circuit, the control of signal, and the motor drive circuit. Through the simulation Keil C and PROTEUS, practice and debugging, and the realization of automatic car design. Comprehensive use of microcontroller technology, automatic control theory, the detection technology, etc. That car in unattended operation circumstance, using sensor identify road environment. Travel by single-chip microcomputer control, the preliminary no control.MCU is well established for its flexible operations, small volume, light weight, less consumption, powerful functions, and low in price. This design based on singlechip, peripheral circuit, by using photoelectric detector signal detection and followed the movement. Using MCU to realize the automatic forward, backward, left, right, and display speed, driving distance, time of intelligent control system.The application of MCU is fundamentally changing the traditional control system design ideas and design method.KEY WORDS: SST microcontroller, automatic, PWM speed adjusting, sensor目录前言 (1)第1章绪论 (2)§1.1 设计背景 (2)§1.2 设计概述 (2)§1.3 设计任务和主要内容 (3)第2章系统方案论证与分析 (4)§2.1小车车体选择 (4)§2.2主控单片机 (5)§2.2.1采用凌阳16位单片机 (5)§2.2.2采用SST89E516RD单片机 (5)§2.3 电机模块 (6)§2.3.1 采用步进电机 (6)§2.3.2 采用直流电机 (6)§2.4 电机驱动调速模块 (6)§2.5 电源管理 (8)§2.5.1采用单电源供电 (8)§2.5.2采用双电源供电 (8)§2.6 路面黑线探测模块 (9)§2.6.1采用对射式红外光电传感器 (9)§2.6.2采用反射式红外光电传感器 (9)§2.7 测速及里程计量模块 (10)§2.7.1采用霍尔传感器 (10)§2.7.2采用U型红外光电传感器 (10)§2.8 计时模块 (11)§2.9 显示模块 (11)§2.9.1采用LED数码管 (11)§2.9.2采用LCD液晶显示 (11)第3章智能小车系统设计 (12)§3.1主控单片机功能设计 (12)§3.1.1 单片机硬件结构 (12)§3.1.2单片机引脚锁定 (13)§3.2电机驱动控制设计 (15)§3.3 PWM调速控制设计 (17)§3.4传感器设计 (20)§3.4.1 黑线检测传感器设计 (20)§3.4.2 测速、里程计量传感器设计 (25)§3.5液晶显示功能设计 (28)第4章128×64液晶功能分析............................................. 错误!未定义书签。
第3章电动汽车充站变配系统 设计
3.3电动汽车充电设施对电网的影响及改善措施 3.3.2充电负荷对电网电能质量的影响
1.充电设施对电网的谐波污染
充电机是一种非线性设备，电网和电动汽车的电能交换需要经过充电机 的整流变换，会对供电系统产生大量谐波，导致功率因数下降，影响电 能质量，同时产生电压损耗和三相不平衡，使节点电压偏移较大等问题。 减损电气设备（如配电变压器）的使用寿命，影响用户安全用电。
抑制电压闪变。 2）性价比高。 3）可自动跟踪谐波的变化并对其进行补偿，自适应性能高。 4）不受系统阻抗的干扰，可避免与系统阻抗发生谐振的危险。
4）交流充电桩应至少记录100次充电行为，记录内容包括充电起始时刻、 起始时刻电量值、结束时刻、结束时刻电量值和充电电量。交流充电桩 从交流电能表采集的数据应与其对用户显示的内容保持一致。
3.1电动汽车充电站对变配电系统的要求及用电 负荷计算
3.1.2电动汽车充电站负荷预测及计算 1.负荷预测
按照充电站在经济社会中占有的重要程度，划分为下列两类电力用户： 1）在政治上具有重大影响，或中断供电将对社会公共交通产生较大影响，
在一定范围内造成社会公共次序严重混乱、造成企事业单位较大经济损 失的充电站属二级电力用户；
2）不属于二级电力用户的充电站，则为三级电力用户。
2.电动汽车充电负荷特性分析
1. 交 直 流充电 站对配 电系统 的要求
3.2电动汽车充电站变配电系统方案设计及开关设备选择 3.2.3充电桩配电设计
3.2电动汽车充电站变配电系统方案设计及开关设备选择 3.2.3充电桩配电设计
2.交 直流 充电 桩配 电设 计实 例
3.3电动汽车充电设施对电网的影响及改善措施 3.3.1电动汽车充电负荷对电网构ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ挑战
电动汽车整车控制系统介绍
电动汽车整车控制系统介绍本文主要探讨纯电动汽车整车控制系统功能及研发流程。
根据用途,整个电气系统可分为动力系统、能源系统、底盘电子控制系统、照明指示系统、仪表显示系统、辅助系统、整车综合控制系统、空调系统和舒适性安全系统等子系统。
其中很多功能模块都需要和整车综合控制系统相关。
整车电气系统列出如表1所示。
整车综合控制系统根据驾驶员的操作指示(油门、刹车等),综合汽车当前的状态解释出驾驶员的意图,并根据各个单元的当前状态作出最优协调控制。
1 整车控制器系统配置整车控制器与整车其他电气系统连接如图1所示。
整车控制器通过CAN总线与电池ECU、电机ECU、电源分配ECU、ABS系统、中控门锁、仪表显示系统连接。
与其余的电气系统通过IO端口连接(也可使用CAN通讯)。
下面分别对各电气单元的功能要求分别叙述。
1.1 动力系统提供整车的动力输出,其核心是驱动电机和电机驱动ECU电机驱动ECU通过CAN总线与整车综合控制器通讯。
应能提供电机转速、转矩、功率、电压、电流、水温、工作模式等参数。
并应该能接受整车控制器发来的控制命令。
1.2 能源系统包括电池、电池管理单元和电源分配系统与整车控制器通讯的有电池管理ECU和电源分配ECU。
电池管理ECU对电池进行充放电管理及保护。
它应能提供电池组总电压、电流、单体电池电压、温度、剩余电量、电池健康状态、故障类型等信息。
电源分配ECU应能提供各个子电源的电压、电流和工作温度以及故障类型等信息。
1.3 ABS系统应能提供各个车轮的转速、液压系统状态、各个制动阀的状态以及自身的工作状态等信息1.4 中控门锁,应提供各车门状态等信息1.5 仪表显示系统,应向整车控制系统提供所显示信息的全部内容1.6 照明指示系统,可以通过CAN总线来控制,也可以通过IO来指示照明指示系统的运行状态1.7 转向助力、制动助力、变速箱需提供档位位置、液压压力、工作状态等信息可以是简单的开关量也可以用CAN总线通讯。
电动汽车动力电池系统手动维修开关（MSD）应用技术条件分析
电动汽车动力电池系统手动维修开关（MSD）应用技术条件分析摘要：本文由电动汽车引入具体介绍了电动汽车最主要的零部件电池系统，通过设计师在手动维修开关（MSD，后续简称）具体选型应用的条件保证电池系统安全性能，电气性能，寿命性能来简述相关技术条件。
关键词：电动汽车，动力电池系统，安全设计，手动维修开关，MSD一、MSD概述动力电池系统作为各种电动汽车必不可少的核心部件，其安全设计的关键零部件MSD的选型应用技术条件显得尤为重要。
本文简述了手动维修开关（Manual Service Disconnector，以下简称MSD）的技术要求、试验方法。
二、术语和定义GB/T 19596定义的以及下列术语和定义适用于本文件。
2.1.MSD内置高压互锁回路装置和选装的高压保险,可不使用工具手动操纵使相应的插合元件进行连接和分离，从而实现高压电气回路连接和断开，并可通过内置高压互锁回路装置和选装的高压保险实现主、被动（有高压保险时）安全防护的组合部件。
2.2互换性MSD的对插部件在更换同一型号的部件后能满足原来规定的功能和性能。
2.3接触电阻在规定条件下一对插合接触件的电阻。
2.4绝缘电阻用绝缘材料隔开的两个导电体之间在规定条件下的电阻。
2.5熔断器额定电流按照规定的方法测出的用于标识熔断器的电流值。
2.6 MSD额定电流在规定条件下，MSD能长期承受而不使性能降低的电流。
2.7锁止装置用于保证MSD可靠连接,避免意外断开。
三、技术要求3.1 互换性同一型号的MSD具有互换性3.2外观及尺寸符合图纸和技术要求。
表面光洁平整、无划伤、裂纹、气泡、凸凹不平、疙窝、缺胶、脱层、重皮、拧劲、泛白、缺肉等影响外观及使用性能的缺陷。
3.3锁止装置3.3.1 非螺栓锁紧固定的MSD应具有锁止装置，且该装置为二次锁止结构设计，防止工作和维修过程中的意外断开。
3.3.2 MSD未安装到位时，锁止装置应不能锁止到位，并有明确状态指示（包括但不限于卡扣锁止到位发出的声音反馈等）。
纯电动汽车控制系统集成开发设计
4.7.1 DV测试 4.7.2 PV测试
4.8.1实车测试目的 4.8.2实车测试内容
4.9.1标定工具链 4.9.2桌面标定 4.9.3转鼓车辆试验 4.9.4车辆道路标定
4.10.1 VCU未来发展的方向 4.10.2更加安全可靠 4.10.3融合新的功能
1
5.1电驱动系 统概述
2
5.2功率电子 驱动原理
5.5.1电机热管理 5.5.2 MCU热管理及IGBT热可靠性设计
5.6.1故障风险后果分析 5.6.2故障应对策略设计 5.6.3故障定义、功能安全设计
5.7.1台架测试工具 5.7.2测试项 5.7.3实车测试
6.2电池管理系统
6.1电池系统
6.3电池系统测试
6.1.1电池系统简述 6.1.2电池技术介绍 6.1.3电池未来发展方向
4 7.4空调及冷
却装置自动控 制开发
5
7.5空调装置 通风系统设计
7.6空调及冷却 系统试验
7.7整车试验、 标定
7.1.1电动汽车冷却系统工作原理 7.1.2电动汽车空调系统工作原理 7.1.3电动汽车空调的发展趋势
7.2.1制冷系统理论循环及热力计算 7.2.2空调系统热负荷理论计算 7.2.3空调系统关键零部件选型计算 7.2.4仿真分析
精彩摘录
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3 2.3基于功能
安全的产品开 发4Biblioteka 2.4整车功能 全链条开发
5
2.5整车总线 及诊断开发
2.7整车功能测试
2.6整车总线及诊 断测试
2.8整车电磁兼容
2.1.1概念定义 2.1.2电子电气架构开发过程
电动汽车中控台控制电路设计
天津电子信息职业技术学院毕业设计课题名称电动汽车中控台控制电路设计姓名学号班级专业所在系指导教师完成日期2011.12.31天津电子信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称：电动汽车中控台控制电路设计完成期限：2010年10 月31日至2010年12 月31日姓名指导教师专业职称工程师所在系系主任接受任务日期2011.10.28批准日期2011.10.31毕业设计（论文）目录摘要 (9)一引言 (2)1 课题背景 (2)2 课题的目的、意义 (3)3 课题的国内外研究现状 (3)二控制电路的系统设计 (4)1 组合仪表的总体结构设计 (4)2 系统的功能和要求 (5)3 系统的硬件设计 (6)（1）微处理器的选型 (6)（2）电源电路和掉电保护电路的设计 (6)（3）输入脉冲信号调理电路的设计 (8)（4）步进电机驱动模块的设计 (9)（5） LED驱动模块的电路设计 (11)（6） LCD驱动模块的电路设计 (12)（7） CAN通信模块的电路设计 (14)（8）故障诊断电路的设计 (24)4 系统的软件设计 (20)（1) 软件开发工具介绍 (20)（2）系统软件的总体设计思路 (20)（3）主程序的设计 (31)（4）输入脉冲捕捉程序的设计 (23)（5） Flash擦写程序的设计 (25)（6） CAN通信程序的设计 (26)（7）本章小结 (28)三结束语 (29)四致谢 (29)五参考文献 (30)电动汽车中控台控制电路的设计摘要摘要：汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口和界面，对汽车的行驶安全性和舒适性有很大影响，因而控台控制电路的设计非常重要。
随着电子技术、计算机和通信技术等的发展，汽车仪表越来越趋向数字化。
与传统汽车相比，电动汽车在所要显示的信息方面有所保留但又有一定程度的区别。
本文是以Freescale公司的MC9S12DG128单片机为基础，进行组合仪表系统控台控制电路的设计，主要包括硬件设计和软件设计两个方面，即进行各典型电路模块的设计和相关芯片驱动程序的编写。
电动汽车动力电池系统设计规范03
安徽天康特种车辆装备有限公司动力电池系统设计规范编制：审核：批准：日期：2015年8月21日发布2015年10月22日实施安徽天康特种车辆装备有限公司发布目录前言.................................................................................................................................... I I 电动汽车动力系统设计规范 . (1)1.概述 (1)2.设计原则 (1)3.参考引用标准 (1)4.术语和定义 (2)5.设计要求 (4)6.设计验证 (24)前言本规范规定山东省普天新能源汽车（山东）有限公司开发的专用车辆时的线束设计规范。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司产品开发部提出。
本规范由安徽天康特种车辆装备有限公司批准。
本规范主要起草人：李劲松本规范于2015年8月首次发布。
电动汽车动力系统设计规范1.概述动力电池系统是电动汽车的重要组成部分，为电动汽车驱动提供能量来源。
由于电池系统是高电压高能量密度产品，在设计电池系统时，主要从箱体设计、电池成组设计、电池安全、以及电池管理系统设计等方面进行。
2.设计原则动力电池系统设计以满足车辆动力要求为前提，同时从电池系统自身内部结构和安全设计、电池管理等方面进行设计，主要包括以下几个部分：（1）电池箱外观尺寸：电池箱体尺寸主要根据车辆提供的电池安装空间进行设计，并且要考虑到接插件和机械连接部位的尺寸影响。
电池箱内部尺寸，主要从整体设计考虑，从电池的排布、线束的排布以及电池管理系统尺寸位置、热管理系统尺寸及位置等方面进行设计。
电池箱的外观设计主要从材质、表面防腐蚀、绝缘处理、产品标识等方面进行设计。
（2）电池性能参数：电池系统参数，比如电压平台、额定容量、额定能量、最大可持续放电电流、瞬间峰值放电电流、瞬间峰值充电电流等，在设计时要根据车辆的动力参数和要求进行匹配。
电动汽车充电设备标准化设计方案-240kW分体式四充接口充电柜
电动汽车充电设备标准化设计方案240kW分体式四充接口充电柜目录1. 概述 (1)2. 设计标准 (1)3. 设计方案 (2)3.1. 电气原理 (2)3.2. 专用部件设计 (3)3.3. 通用器件设计 (3)3.4. 结构外形 (5)3.5. 结构布局 (6)3.6. 设备安装 (7)1.概述本设计方案充分考虑充电设施运营现状与发展趋势，通过规范直流充电设备电气原理、专用部件设计、通用器件选型、结构外形、结构布局、设备安装等，实现充电设备统一化设计和标准化管理，全面提高充电设备的兼容性、可靠性和易维护性。
2.设计标准GB/T 4208外壳防护等级（IP代码）GB/T 13384-2008机电产品包装通用技术条件GB/T 18487.1-2015电动汽车传导充电系统第1部分：通用要求GB/T 18487.2-2017电动汽车传导充电系统第2部分：非车载传导供电设备电磁兼容要求GB/T 20234.1-2015电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求GB/T 20234.3-2015电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口GB/T 33708-2017静止式直流电能表GB/T 34657.1-2017电动汽车传导充电互操作性测试规范第1部分：供电设备GB/T 34658-2017电动汽车非车载传导式充电机与电池管理系统之间的通信协议一致性测试JJG 1149-2018电动汽车非车载充电机JJG 842-2017电子式直流电能表检定规程JJG 1069-2011直流分流器检定规程NB/T 33001-2018电动汽车非车载传导式充电机技术条件NB/T 33008.1-2018电动汽车充电设备检验试验规范第1部分：非车载充电机DL/T 698.45-2017电能信息采集与管理系统第4−5部分：通信协议—面向对象的数据交换协议Q/GDW 1233-2014电动汽车非车载充电机通用要求Q/GDW 1591-2014电动汽车非车载充电机检验技术规范Q/GDW 11709.1-2017电动汽车充电计费控制单元第1部分：技术条件Q/GDW 11709.2-2017电动汽车充电计费控制单元第2部分：与充电桩通信协议Q/GDW 11709.3-2017电动汽车充电计费控制单元第3部分：与车联网服务平台通信协议Q/GDW 11709.4-2017电动汽车充电计费控制单元第4部分：检验技术规范Q/GDW 11850-2018 直流电能表外附分流器技术规范3.设计方案3.1.电气原理240kW分体式四充接口充电柜电气原理主电路拓扑见图3-1，提供12个充电模块安装位置，根据充电功率需求可选配9~12个20kW充电模块。
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电动汽车电子电气架构设计
随着汽车行业的发展和技术的进步，电动汽车作为未来的趋势已经成为了市场上的一
大热点。
在电动汽车中，电子电气架构设计是非常重要的一部分，它直接影响着汽车的性能、安全和舒适性。
本文将重点介绍电动汽车电子电气架构的设计。
一、电动汽车电子电器系统概述
电动汽车的电子电气系统主要包括了动力电池管理系统、电机控制系统、车载充电系统、车载电网系统、车载通信与娱乐系统、车辆安全系统、车辆通信系统等。
这些系统结
构复杂，功能繁多，需要全方位地保障车辆的性能和安全。
动力电池管理系统是电动汽车的心脏，它负责动力电池的充放电管理、状态估计和故
障诊断等，直接影响着电动汽车的续航能力和安全性。
电机控制系统是电动汽车的动力源，它控制电机的启动、加速、制动和能量回收等，决定了车辆的动力性能和能耗情况。
车载
充电系统和车载电网系统是电动汽车的生命线，它们负责车辆的充电管理和能量管理，保
障了电动汽车的日常使用和行驶安全。
车载通信与娱乐系统和车载安全系统使得人车交互
更加智能和便捷，大大提高了驾驶体验和行车安全。
电动汽车电子电器系统的架构设计原则主要包括了灵活性、可靠性、安全性和高性能
等方面。
电动汽车电子电器系统的架构设计要具备一定的灵活性，能够适应不同型号和配置电
动汽车的需求，满足市场的多样化需求。
电动汽车电子电器系统的架构设计要具备高可靠性，能够保障车辆系统的长期稳定运行，减少故障发生的可能性。
电动汽车电子电器系统
的架构设计要具备高安全性，能够防止外部攻击和故障对车辆的影响，确保车辆的安全行驶。
电动汽车电子电气系统的架构设计要具备高性能，能够满足车辆系统对各方面性能指
标的要求，保障车辆的优良性能。
电动汽车电子电气架构设计的关键技术主要包括了网络通信技术、嵌入式系统技术、
电池管理技术、电机控制技术、智能感知技术、智能控制技术和车辆安全技术等。
网络通信技术是电动汽车电子电器系统的核心技术之一，它实现了车辆内部各系统之
间的信息交互和对外部环境的感知和响应。
嵌入式系统技术是电动汽车电子电器系统的关
键技术之一，它实现了车辆各种功能的实时控制和管理。
电池管理技术是电动汽车电子电
器系统的关键技术之一，它实现了对动力电池的充放电管理和状态估计。
电机控制技术是
电动汽车电子电器系统的关键技术之一，它实现了对电机的启动、加速、制动和能量回收
的控制。
智能感知技术和智能控制技术是电动汽车电子电器系统的新兴技术，它们实现了
车辆对外部环境的智能感知和对车辆内部状态的智能控制。
车辆安全技术是电动汽车电子
电器系统的重要技术之一，它实现了对车辆行驶安全的保障和对车辆系统安全运行的监
控。
随着汽车电子电器技术的不断发展和电动汽车市场的不断扩大，电动汽车电子电器系
统的未来发展趋势主要包括了智能化、高可靠性和高性能等方面。
电动汽车电子电器系统将向智能化方向发展，实现车辆对外部环境的智能感知和对车
辆内部状态的智能控制，提高了车辆的自主驾驶和智能交互能力。
电动汽车电子电器系统
将向高可靠性方向发展，实现了对车辆系统长期稳定运行的保障，减少了故障发生的可能性。
电动汽车电子电器系统将向高性能方向发展，实现了对车辆系统各项性能指标的要求，提高了车辆的性能和舒适性。