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车载陶瓷PTC电阻加热器设计与实现
| 论文题名： | 车载陶瓷PTC电阻加热器设计与实现 |
| 关键词： | 电动汽车;陶瓷PTC电阻加热系统;硬件设计;软件开发 |
| 摘要： | 随着经济的不断发展，全球化石能源短缺与生态环境破坏问题日益严峻。发展新能源电动汽车是促进中国汽车工业发展和应对全球挑战的战略需要。陶瓷PTC电阻加热凭借其稳定高效安全的特性，已经成为电动汽车厂商采用的制热主流方式。因此，本文设计实现了陶瓷PTC电阻加热系统，其主要工作如下： 首先简要介绍传热学的基本原理并基于ANSYS_Icepack进行了加热系统仿真热分析，用以指导后续产品的设计。在此基础上设计实现陶瓷PTC电阻加热系统的硬件电路部分和软件部分。硬件设计时采用磁隔离方案防止高压侧故障直接损坏整个系统。具体包括：低压供电模块，IGBT驱动模块，通讯模块，温度采样模块，电压采样模块，电流采样模块，短路故障保护模块等。软件程序部分包括：采样和滤波程序设计，通讯程序设计，控制程序设计等。后续又针对陶瓷PTC电阻加热器的软硬件特性制定了故障诊断和保护方案。故障分为电压类故障，电流类故障，温度类故障和通讯故障四大类。所有故障类型都可以实时检测并处理。同时为了方便后续维修，根据统一诊断服务UDS（Unified Diagnostic Services）协议开发了DTC故障码的存取功能，实现交互式诊断通讯读取功能。 同时给出了整个系统的测试方案并进行了详细的测试，包括基本功能测试、故障情况测试和压力测试三大部分，对开始设计不足的地方进行反馈改进。系统最终达到了预期的目标，可以安全稳定持久的运行。 |
| 作者： | 谷勇炜 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 刘洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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