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原文传递增程式电动摩托车ISG电机控制器的设计与研究

论文题名：	增程式电动摩托车ISG电机控制器的设计与研究
关键词：	增程式电动摩托车;ISG电机;控制器设计;模块检测;控制流程
摘要：	自1885年第一辆摩托车诞生以来，摩托车工业的蓬勃发展改变了人们的生活方式和生活质量，但其产生的环境污染、能源消耗等问题也制约了摩托车工业的进一步发展，尤其是国Ⅲ排放标准正式施行和油价上涨等因素，使得传统摩托车工业压力倍增。近年来，受宏观经济调控影响，传统摩托车行业走势低迷，2012年2365万辆的销量更是创5年来新低。另一面，电动摩托车蓬勃发展。电动摩托车具有环境污染小、噪声低、效率高、结构简单、适用范围广和成本低等特点，深受消费者青睐。仅2012年我国电动摩托车（含电动自行车）产销量就超过3000万辆，使电动摩托车的社会保有量达1.4亿辆，普及率超过10％。但同时，电动摩托车的缺点也是比较明显的:续驶里程短、动力电池寿命短等。　　传统的提高电动摩托车续驶里程方式主要有增加动力电池容量、提高驱动电机效率、减小整车质量等。论文课题突破传统，给电动摩托车增加一套增程器，采用车载充电的方式增加行驶里程。装有增程器的电动摩托车又称为增程式电动摩托车，它是一种配有地面充电和车载供电功能的纯电驱动的电动摩托车。除了增加续驶里程的特点外，增程式电动摩托车还具有所需动力电池容量小，造价低且不会发生缺电抛锚现象;动力电池浅充浅放，有利于电池寿命等优点。　　作为增程式电动摩托车的核心，增程器由小型内燃机、ISG电机和ISG电机控制器等组成。ISG电机是一种起动发电一体机，安装在内燃机主轴上。电动摩托车缺电时，ISG电机先工作为电动机模式，在ISG电机控制器作用下旋转并起动内燃机。内燃机起动后一直处于最佳工作状态，拖动ISG电机旋转，这时，ISG电机工作为发电机模式产生三相交流电，经ISG电机控制器整流后给电摩托车用电设备（主要是驱动电机）供电并给动力电池补充电能。　　论文结合永磁无刷电机对ISG电机进行理论分析，提出步进起动方案，并根据ISG电机特性，设计了ISG电机控制器，实现ISG电机起动、对发动机转速、起动电流和动力电池充电电流的实时监测和保护，及时切换ISG电机功能等。　　在硬件设计方面，采用模块化思想设计ISG电机控制器，以PIC18F23K20单片机为主控芯片，完成电源模块、电机驱动模块、转速检测模块、电压检测模块、电流检测模块、充电模块、通讯模块等模块设计。　　在软件设计方面，通过试验测试安装在发动机主轴上的ISG电机静态特性、发动机最低起动转速，根据ISG电机控制策略编写了控制流程，完成了基于汇编语言的编程、调试和优化。　　试验结果表明，ISG电机控制器具有起动性能好，可靠性高等特点;通过对充电电压和电流进行实时监测，能有效防止动力电池过流充电现象，对延长动力电池寿命起着积极作用。
作者：	何代杰
专业：	农业机械化工程
导师：	李庆东;何培祥
授予学位：	硕士
授予学位单位：	西南大学
学位年度：	2013
正文语种：	中文