【正文】 溫度保護(hù)電路溫度保護(hù)是利用設(shè)定好的電阻進(jìn)行電壓分壓，如果溫度高于某一設(shè)定值，（對(duì)應(yīng)70℃）電壓進(jìn)行比較，當(dāng)大于設(shè)定值時(shí)，就發(fā)送信號(hào)給DSP芯片，DSP芯片就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的中斷，關(guān)閉相應(yīng)的程序，以免系統(tǒng)受損。由于電壓的輸出值較小，在線路中傳輸?shù)倪^程中會(huì)有衰減，造成測(cè)量誤差，故要對(duì)信號(hào)的即時(shí)進(jìn)行處理，首先要對(duì)信號(hào)放大,由于所測(cè)量的溫度將信號(hào)限定最大到70℃，電路中的電壓信號(hào)的輸出最大到700mV，因?yàn)闀?huì)有負(fù)值，為了方便下一級(jí)的處理，需要將信號(hào)進(jìn)行正負(fù)的變換。電路的輸出電壓與溫度的線性關(guān)系，則電阻R=100K，電路的輸出電壓與溫度的線性關(guān)系為:（1）環(huán)境溫度150℃，Vo=1500mV；（2）環(huán)境溫度25℃，Vo=250mV；（3）環(huán)境溫度55℃，Vo=550mV。1/4℃．℃該傳感器能夠?qū)y(cè)得的溫度轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，輸出電壓與環(huán)境攝氏溫度成正比耗電極少，輸出阻抗低。與熱敏電阻、熱電偶等傳統(tǒng)傳感器相比，具有線性好、精度高、 體積小、校準(zhǔn)方便、價(jià)格低等特點(diǎn)，非常適合溫度的測(cè)量工作。本文選用LM35溫度傳感器作溫度采樣，此傳感器采用己知溫度系數(shù)的基準(zhǔn)源作為溫敏元件。圖34為過流保護(hù)電路圖,經(jīng)過電流檢測(cè)電路處理后的電壓與設(shè)置的電壓信號(hào)（1V和3V）進(jìn)行比較，電壓比較器LM339輸出高低電平信號(hào)，一路信號(hào)送入系統(tǒng)保護(hù)中的雙四輸入端或門7432中，另一路經(jīng)光電耦合后送入DSP芯片的數(shù)據(jù)輸入端。功率開關(guān)期間雖然可以承受短時(shí)間的過流，但一旦超出安全區(qū)，則會(huì)永久地?fù)p壞，所以要設(shè)置快速的過流保護(hù)電路。圖33為信號(hào)處理電路。而因?yàn)橛羞^電流的保護(hù)。利用兩門運(yùn)算放大器構(gòu)建求和電路,實(shí)現(xiàn)輸入電壓和 +2V基準(zhǔn)電壓累加， ～。電流采樣電路如圖32所示。原邊額定有效值電流為300A，副邊額定有效值電流為100mA，最大測(cè)量電流為500A，轉(zhuǎn)換率為1:3000。 檢測(cè)電路的電流采樣元件選用霍爾電流傳感器LT308—S6。圖31 霍爾效應(yīng)電流傳感器 由于驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)三相電流平衡，因此只需檢測(cè)其中兩相定子電流，第三相電流可計(jì)算得到。 　　由上式看出，當(dāng)已知傳感器原邊和副邊線圈匝數(shù)時(shí)，通過測(cè)量副邊補(bǔ)償電流IM的大小，即可推算出原邊電流IN的值，從而實(shí)現(xiàn)了原邊電流的隔離測(cè)量。當(dāng)原副邊補(bǔ)償電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)在磁芯中達(dá)到平衡時(shí)： NIN= nIM （2） 式中：N為原邊線圈的匝數(shù)；IN為原邊電流；n為副邊線圈的匝數(shù)。 對(duì)于霍爾輸出電壓信號(hào)VH的處理，人們?cè)O(shè)計(jì)了許多種電路，但總體來講可分為兩類，一類為開環(huán)霍爾電流傳感器；另一類為閉環(huán)霍爾電流傳感器。當(dāng)電流流過一根長(zhǎng)的直導(dǎo)線時(shí)，在導(dǎo)線周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的大小與流過導(dǎo)線的電流大小成正比，這一磁場(chǎng)可以通過軟磁材料來聚集，然后用霍爾器件進(jìn)行檢測(cè)，由于磁場(chǎng)的變化與霍爾器件的輸出電壓信號(hào)有良好的線形關(guān)系，因此可利用霍爾器件的測(cè)得的輸出信號(hào)，直接反應(yīng)出導(dǎo)線中的電流大?。? I ∝ B ∝ VH （1） 式中：B為導(dǎo)線通電流后產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度；I為通過導(dǎo)線中的電流；VH為霍爾器件在磁場(chǎng)B中產(chǎn)生的霍爾電壓。否則電動(dòng)機(jī)中發(fā)生短路故障或電流過大時(shí)，會(huì)對(duì)汽車各部分的機(jī)械及電氣設(shè)備帶來危害，因此對(duì)電流進(jìn)行檢測(cè)和保護(hù)是極其重要的。電動(dòng)汽車運(yùn)行過程中，各部分溫度，電壓等要保持在一定范圍內(nèi)。第三章 電動(dòng)汽車重要物理量的檢測(cè)及保護(hù)第三章 電動(dòng)汽車重要物理量的檢測(cè)及保護(hù) 檢測(cè)電路的目的就是將要檢測(cè)的各種信號(hào)經(jīng)過轉(zhuǎn)換變成DSP可以識(shí)別的數(shù)字信號(hào)。 基于以上特點(diǎn)，本文中純電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的核心部分選用LF2407A DSP作為電動(dòng)汽車的控制芯片如圖22為TMS320LF2407A引腳圖圖22 TMS320LF2407A引腳圖由框圖可知可知，本文以TMS320LF2407A作為電動(dòng)汽車的控制芯片，而要很好的控制電動(dòng)汽車，除了芯片自身需要的外部供應(yīng)電路以外，對(duì)于電動(dòng)汽車還有很多的電路，比如燈光、轉(zhuǎn)向、電動(dòng)車窗等，還有很多的需要檢測(cè)及保護(hù)的電路的設(shè)計(jì)，而本文的設(shè)計(jì)只是電動(dòng)汽車電路設(shè)計(jì)的一小部分的電路。40MIPS(40百萬條指令/秒)的執(zhí)行速度，從而提高了控制器的實(shí)時(shí)控制能力；(2)基于TMS320的內(nèi)核，保證了與TMS320LF240x系列DSP的代碼兼容性；(3)片內(nèi)有高達(dá)32K字16位的flash程序存儲(chǔ)器，其中包含544字的雙端口RAM（DARAM）2K字的單端口 RAM(SARAM)；(4)兩個(gè)事件管理器模塊EVA和EVB，適用于控制各種類型的電機(jī)，為工業(yè)自動(dòng)化方面的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。 DSP型號(hào)選擇 TMS320LF2407A是基于TMS320CZXX型16位定點(diǎn)數(shù)字信號(hào)處理器的新型DSP控制器。乘法速度越快，DSP處理器的性能越高。處理器可以并行處理二到四條指令，每條指令處于流水線的不同階段。 。 DSP芯片的基本結(jié)構(gòu) DSP芯片的基本結(jié)構(gòu)包括：1. 哈佛結(jié)構(gòu)。通用型DSP芯片適合普通的DSP應(yīng)用。數(shù)據(jù)以定點(diǎn)格式工作的DSP芯片稱之為定點(diǎn)DSP芯片。如果DSP芯片在某時(shí)鐘頻率范圍內(nèi)的任何頻率上能正常工作，除計(jì)算速度有變化外，沒有性能的下降，這類DSP芯片一般稱之為靜態(tài)DSP芯片。此外，DSP芯片的發(fā)展，是DSP系統(tǒng)的成本、體積、重量和功耗都有很大程度的下降。從制造工藝來看，1980年采用4μ的N溝道MOS工藝，而現(xiàn)在則普遍采用亞微米CMOS工藝。從運(yùn)算速度來看，MAC（一次乘法和一次加法）時(shí)間已經(jīng)從80年代初的400ns（如TMS32010）降低到40ns（如TMS32C40），處理能力提高了10多倍。這兩種芯片內(nèi)部都沒有現(xiàn)代DSP芯片所必須的單周期芯片。近年來，數(shù)字信號(hào)處理理論在不斷取得進(jìn)步的同時(shí)，隨著半導(dǎo)體技術(shù)的突飛猛進(jìn)，專用的數(shù)字信號(hào)處理器芯片也獲得了飛速發(fā)展。與通用微處理器相比，DSP芯片的其他通用功能相對(duì)較弱些。（7） 可以并行執(zhí)行多個(gè)操作。（5） 快速的中斷處理和硬件I/O支持。（3） 片內(nèi)具有快速RAM，通?？赏ㄟ^獨(dú)立的數(shù)據(jù)總線在兩塊中同時(shí)訪問。根據(jù)數(shù)字信號(hào)處理的要求，DSP芯片一般具有如下的一些主要特點(diǎn)：（1） 在一個(gè)指令周期內(nèi)可完成一次乘法和一次加法。 DSP芯片也稱數(shù)字信號(hào)處理器，是一種具有特殊結(jié)構(gòu)的微處理器。在過去的二十多年時(shí)間里，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)在通信等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)60年代以來，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生并得到迅速的發(fā)展。最近幾年，國(guó)內(nèi)對(duì)各種集成化的單片DSP的性能進(jìn)行大幅度的改善，軟件和開發(fā)工具也日益增多，而且使用也非常方便；同時(shí)對(duì)它們的價(jià)格進(jìn)行大幅度調(diào)整，從而使得DSP器件及技術(shù)更容易使用，價(jià)格也能夠?yàn)閺V大用戶接受；本文對(duì)以DSP為核心的電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)的部分電路做出說明。電動(dòng)汽車控制器結(jié)構(gòu)日趨完善，功能日趨強(qiáng)大。許多公司對(duì)于新能源汽車產(chǎn)業(yè)有清晰的戰(zhàn)略規(guī)劃。電動(dòng)汽車的各子系統(tǒng)之間的相互作用會(huì)影響整車的性能。它擔(dān)負(fù)著維持電動(dòng)汽車所有的蓄電池組件工作處于最佳狀態(tài)；采集車輛各個(gè)子系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)行監(jiān)控和診斷。目前推廣電動(dòng)汽車的主要障礙是一次充電的續(xù)駛里程不足和初始成本較高，而電動(dòng)汽車的能源系統(tǒng)正是導(dǎo)致這些問題的主要原因。它的任務(wù)是在駕駛員的控制下，高效率地將蓄電池的電能轉(zhuǎn)化為車輪上的動(dòng)能，或者將車輛上的動(dòng)能反饋到蓄電池中。 電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)。電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)包括汽車技術(shù)、電氣技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)和化學(xué)技術(shù)等。電池、電機(jī)和控制器是電動(dòng)汽車的三大關(guān)鍵核心零部件，只有三者兼?zhèn)?，才能形成具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的純電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)總成，才能在新能源汽車未來發(fā)展的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)格局占有立足之地，擁有強(qiáng)大核心競(jìng)爭(zhēng)力。 目前電動(dòng)汽車的主要問題和關(guān)鍵技術(shù) 電動(dòng)汽車作為機(jī)械、電子、能源、計(jì)算機(jī)、汽車、信息技術(shù)等多種高新技術(shù)的集成 ,是典型的高新技術(shù)產(chǎn)品 ,其最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)智能化、數(shù)字化和輕量化。有關(guān)專家預(yù)言:21 世紀(jì)燃料電池電動(dòng)汽車將可能成為汽車的主體。此外，電池是電動(dòng)汽車的動(dòng)力源泉,也是一直制約電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此完全智能化的發(fā)展是未來電動(dòng)汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向?？梢娎萌珨?shù)字化的簡(jiǎn)單易用性作為今后電動(dòng)車控制乃至交流傳動(dòng)系統(tǒng)一個(gè)重要的發(fā)展趨勢(shì)。隨著軟件開發(fā)功能的強(qiáng)大，現(xiàn)在用軟件代替硬件，利用了它的控制功能以及它具有保護(hù)、自診斷和故障監(jiān)視等其它功能?？梢灶A(yù)言，在全球性大力推進(jìn)研究開發(fā)電動(dòng)汽車技術(shù)的21世紀(jì)，電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化并進(jìn)入商業(yè)營(yíng)運(yùn)市場(chǎng)的實(shí)用化時(shí)期即將到來。所有這些都在推動(dòng)著我國(guó)電動(dòng)汽車的快速發(fā)展。如燃料電池轎車?yán)塾?jì)運(yùn)行4000km，燃料電池客車?yán)塾?jì)運(yùn)行8000km；混合動(dòng)力汽車正在一些地方的公交線路上試驗(yàn)運(yùn)行，運(yùn)行超過14萬km；純電動(dòng)轎車和純電動(dòng)客車已通過國(guó)家有關(guān)認(rèn)證試驗(yàn)。專項(xiàng)將從國(guó)家汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的高度出發(fā)，選擇新一代電動(dòng)汽車技術(shù)作為我國(guó)汽車科技創(chuàng)新的主攻方向，組織企業(yè)、高等院校和科研機(jī)構(gòu)，以官、產(chǎn)、學(xué)、研四位一體的方式，聯(lián)合進(jìn)行攻關(guān)。國(guó)家從維護(hù)我國(guó)能源安全、改善大氣環(huán)境、提高汽車工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力及實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)的跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略高度考慮，自上世紀(jì)80年代以來，我國(guó)就非常重視電動(dòng)汽車的發(fā)展，“八五”期間，“九五”期間，正式列入國(guó)家重大科技產(chǎn)業(yè)工程項(xiàng)目。但是也在大力開發(fā)無刷永磁電機(jī)，隨著磁性材料、控制技術(shù)和永磁電機(jī)的發(fā)展，無刷永磁電機(jī)性價(jià)比不斷提高，無刷永磁電機(jī)作為歐美電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)將為時(shí)不遠(yuǎn)。 現(xiàn)在豐田的純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車、燃料電池汽車都采用無刷交流永磁同步電機(jī)，并對(duì)其不斷改進(jìn)提高，使電動(dòng)汽車的性價(jià)比不斷提高，增加其競(jìng)爭(zhēng)力，使豐田成為混合動(dòng)力汽車的先領(lǐng)者。 電動(dòng)汽車國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 八十年代至今，現(xiàn)代電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、新材料技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，為電動(dòng)汽車的研究開發(fā)提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)；同時(shí)，電機(jī)控制理論如異步電機(jī)的矢量控制理論逐漸從理論研究進(jìn)入了工程應(yīng)用階段，這就為電動(dòng)汽車的研究和開發(fā)提供了的理論基礎(chǔ)。1991年通用、福特和克萊斯勒三大汽車公司組建了美國(guó)高效電池聯(lián)合企業(yè)：1994年克萊斯勒汽車公司的甲醇燃料電池汽車Necar3問世；1996年通用、豐田聯(lián)合研制的EVl蓄電池電動(dòng)汽車進(jìn)入市場(chǎng)。1986年福特和通用電氣公司開發(fā)出ETXI型和Ⅱ型電動(dòng)汽車。1975年出現(xiàn)第一輛現(xiàn)代汽油一電動(dòng)混合動(dòng)力車輛。 電動(dòng)汽車發(fā)展的歷史、現(xiàn)狀及趨勢(shì) 電動(dòng)汽車發(fā)展歷史 20世紀(jì)60年代、70年代汽車污染和石油危機(jī)兩件大事，對(duì)電動(dòng)汽車的研究和開發(fā)起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。研制開發(fā)更節(jié)能、更環(huán)保、使用替代能源的新型汽車成為各大汽車公司的當(dāng)務(wù)之急，隨著持續(xù)發(fā)展面臨著日趨嚴(yán)峻的形勢(shì)，從而這些因素都主導(dǎo)著汽車工業(yè)勢(shì)必朝著低噪聲、零排放、綜合利用能源的方向發(fā)展。如果說上個(gè)世紀(jì)人們關(guān)注的是汽車的節(jié)能、排放和安全技術(shù)，那么本世紀(jì)初人們已經(jīng)更多的將目光轉(zhuǎn)向汽車的新能源和環(huán)保技術(shù)。汽車是人類文明的象征與產(chǎn)物，與人類社會(huì)文明進(jìn)程息息相關(guān)，毫無疑問，汽車的發(fā)展脫離不了可持續(xù)發(fā)展的軌道。s world, so electric car research and development more and more attention. At the same time as the energy crisis and the increasingly serious environmental pollution, develop a highperformance electric automobile replace fuel automobile already became a kind