电动高尔夫球车他励直流电机驱动系统研究

为了保持高尔夫球场的美观和优雅的环境,要求球场上的动力车具有零污染、低噪声的特点;同时高尔夫球车对汽车动力性能和续驶里程的要求较低。作为21世纪最有发展前途的绿色清洁汽车,纯电动汽车非常适合在高尔夫球场上使用。论文的主要任务是完成电动高尔夫球车的核心部分——电机驱动系统,实现对高尔夫球车他励直流电机的控制。论文对电机驱动系统做整体方案设计,并对该驱动系统进行仿真分析,证实系统能够实现电动机的调速,并能够实现能量回馈及软开关功能; 驱动系统硬件设计中,主控制芯片采用微芯公司针对电机控制设计的芯片dsPIC30F4011。功率模块没有选用性能稳定但价格昂贵的IPM模块,而是采用多MOSFET并联的方式,有效的节约了成本。这是设计中最具有挑战性的部分,在国内工程应用中也属首创。对驱动系统的散热方式和散热材料也进行了周到的考虑。论文对多管并联方式下MOSFET的功率损耗进行了定量的分析,用以指导散热方式的选择并校验其合理性,长期的运行实验证明了该散热系统能达到理想的效果。同时将油门、电压电流的检测、CAN通信、过流故障保护等设计到驱动控制系统中。 驱动系统的软件设计中,主要实现的功能为:微控制器通过采样油门踏板的输出信号来调节PWM波形的占空比,从而实现电动机的调速。软件用不同的PWM调制方式还能够实现电机的正反转以及回馈制动。为了监视电动机的运行状态,用CAN通信将电动机运行中一些重要数据实时显示出来,完成了液晶显示仪表的CAN通信及液晶显示程序的编写。 论文对驱动控制模块的研制过程进行了介绍,并根据示波器观察的波形,对驱动模型的运行状态进行了分析,重点讨论了在驱动模块引线端并联大电解电容和无感电容对功率MOSFET的影响。 他励直流电动机驱动系统能够很好的运行在电动高尔夫球车上,结构简单、性能可靠,并且节约了成本,使电动汽车的价格低到大众能够接收的范围,有利于电动汽车的普及。