纯电动汽车交流感应电机控制系统设计

谭延良，胡燕娇，盛碧云，樊少波

（江苏大学 电气信息工程学院，江苏 镇江 212013）

随着国际油价的不断攀升以及汽车尾气对大气污染影响的加重，出于国家能源安全和环境保护考虑，纯电动汽车由于无污染，能源消耗低等优点，已成为当前研究的热点。而电动汽车的2个关键是电池技术和电机控制系统，交流感应电机由于结构简单，体积小、成本低，功率密度比高等优点，而成为当前电动汽车驱动电机的主流［1］，本文采用了microchip公司的DSPIC30F4011作为核心控制器，根据电动汽车电机控制系统的要求，对控制系统的硬件和软件进行了设计。采用转子磁场定向的矢量控制策略，设计了一款高效率低成本的纯电动汽车控制系统。

1 系统的硬件电路总体设计

本系统采用的是DSPIC30F4011处理器，如图1所示。该处理器是高性能的16位数字处理器，它集成了单片机（MCU）的控制功能以及数字信号处理器（DSP）的计算能力和数据吞吐能力，具有1KB的EEPROM，2KB的SRAM，以及6个电机控制专用PWM发生通道，9个10位的A／D转换通道，1个正交编码模块和1个CAN总线通讯模块。如图1所示，直流电源由铅酸电池提供，三相逆变桥采用多管并联的 MOSFET组成。电机接线采用三相星型连接，由于三相电流之和为零，因此，只需测量两相电流Ia，Ic即可，2路电流信号通过电流传感器送入芯片的AD采样端口，电机的转速信号经过正交编码器，送入芯片的正交编码器接口（QEI）以进行转速计算。电子油门采用霍耳式加速器，加速器信号送给芯片的AD采样端口，加速器微动开关和档位开关经过光耦隔离电路送给芯片I／O进行实时检测，DSPIC30F4011的6路PWM经过隔离驱动芯片控制开关管通断。……