【摘 要】
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传统燃油车会污染环境,电动汽车可以实现低碳排放,更加节能环保。随着电动汽车的市场规模呈现上升趋势,它的空调系统越来越受到人们的重视。目前,电动汽车空调制热采用的PTC水暖系统存在发热元件击穿的问题,会影响车辆的正常使用及安全性,所以,研发一款安全可靠的PTC水暖系统具有重要意义。本文设计了一款电动汽车PTC水暖系统。其主要内容包括三个方面:硬件电路设计、软件程序设计以及调试运行。在硬件电路设计中,
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传统燃油车会污染环境,电动汽车可以实现低碳排放,更加节能环保。随着电动汽车的市场规模呈现上升趋势,它的空调系统越来越受到人们的重视。目前,电动汽车空调制热采用的PTC水暖系统存在发热元件击穿的问题,会影响车辆的正常使用及安全性,所以,研发一款安全可靠的PTC水暖系统具有重要意义。本文设计了一款电动汽车PTC水暖系统。其主要内容包括三个方面:硬件电路设计、软件程序设计以及调试运行。在硬件电路设计中,过欠压监测电路使用光耦将高低压进行隔离,提高了抗干扰能力和可靠性,过欠压的监测为用电安全提供了保障;IGBT驱动电路使用分立元件输出了±15V的驱动电压,负电压可使IGBT可靠关断;过流保护电路实现了六路PTC组件中任一路过流后都可通过硬件关断对应的IGBT并自锁,剩余的组件依然可以工作,这样不至于车辆空调不能使用,过流保护电路提高了安全可靠性。软件程序的设计是基于STM8A单片机,编程内容主要包括CAN通讯子程序、温度检测子程序、电流检测子程序、控温子程序和主控程序。CAN通讯子程序使用了私有通信协议来增强数据的可靠性;在控温方面,根据温差建立了真值表来决定投入使用PTC组件的数量,这种方式简单、易操作、可靠。最后,在实验室环境下进行调试。调试前,先使用Qt5编写了PC端上位机软件,此上位机软件模拟成整车控制器与水暖系统进行交互。调试时,上位机软件既能接收、显示和存储下位机反馈的信息,又能发送指令对下位机进行控制。本PTC水暖系统在实验室运行结果表明,控温精度可以达到±1℃;当流过PTC组件的电流超过设定的阈值时,硬件能关断IGBT,软件能读取到过流状态。
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