基于CAN总线的制动能量回收实验台架测控系统研究

制动能量回收系统能够将电动汽车制动过程中的部分动能和势能回收并储存起来循环使用,从而提高整车能量利用效率,延长电动汽车的续驶里程。为满足制动能量回收机理研究及台架实验研究的需要,基于测控器局域网(CAN总线)技术,研究开发了制动能量回收实验台架测控系统。论文的工作主要包括以下几方面: 从性价比角度出发,选择飞思卡尔单片机MC9S08DZ60作为测控系统的微测控单元(MCU),采用模块化设计方法,研究开发了测控系统硬件,将MCU的外部功能资源引出,以方便应用,包括通用I/O接口,A/D、D/A,PWM,CAN、LIN、IIC总线等。硬件与一定的输入调理、输出驱动部分相结合,可构成满足特定功能的测控器硬件系统,因此具有一定的通用性和可扩展性。 基于所开发的硬件,采用软件工程的思想和模块化方法,以易读性、通用性、可移植性、可扩展性、可继承性为目的,设计并实现了相应的软件。软、硬件相结合,可构成较完整的测控系统学习、开发平台。 针对制动能量回收实验台架,在软硬件平台的基础上,完成了实验台架测控系统的功能硬件和软件开发,并以此为下位机,以PC机为上位机,利用USB-CAN转接卡,建立了包括一个上位机CAN节点和三个下位机CAN节点的实验台架测控系统,实现了系统测控、在线调试和数据采集等功能。 综上所述,针对制动能量回收实验台架,提出了基于CAN总线的制动能量回收测控系统方案,独立设计开发了基于MC9S08DZ60芯片的单片机硬件平台,平台拥有丰富的总线资源,包括CAN、LIN、IIC总线等。针对CAN总线的实际应用,采用模块化设计方法,利用USB-CAN转接卡进行上位机与下位机之间的数据传输,构成了基于CAN总线的软件测控系统。通过测控系统的功能实验,结果表明,所研究的测控系统运行稳定,操作简便,适用性强,达到了预期效果与目的。