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行业领域

电子信息技术

需求背景

我 国 正 在 成 为 全 球 最 大 的 汽 车 生 产 和 消 费 国 。 汽 车逐 渐 成 为 人 们 必 需 的 代 步 工 具 ，汽 车 对 能 量 的 消 耗 逐 年增 加。 到 2020 年 ，车 用 燃 油 的 缺 口 将 达 到 1.24 亿 吨 。 我国 汽 车 行 业 面 临 能 源 危 机 ，节 能 减 排 是 新 一 代 新 能 源 汽车 的 重 大 挑 战 。 同 时 汽 车 尾 气 排 放 已 成 为 贡 献 PM2.5 的主 要 来 源 之 一。 新 能 源 汽 车 将 成 为 能 源 动 力 系 统 的 一 次技 术 革 命 ，是 摆 脱 汽 车 对 石 油 资 源 依 赖 、实 现 可 持 续 发展 的 根 本 途 径 之 一。 在 中 国，新 能 源 汽 车 的 发 展 重 点 是电 动 汽 车 。 发 展 电 动 汽 车 被 普 遍 认 为 是 实 现 动 力 系 统 转型 、解 决 能 源 和 环 境 危 机 的 根 本 途 径 。 电 动 汽 车 的 技 术不 成 熟 和 电 动 汽 车 未 来 几 年 的 发 展 需 求 的 矛 盾 ，形 成 了目 前 纯 电 动 汽 车 产 业 推 进 缓 慢 的 被 动 局 面 。

需解决的主要技术难题

本 系 统 为 采 用 三 路 磷 酸 铁 锂 电 池 供 电 的 电 动 汽 车动 力 系 统。 它 包 括 微 电 脑 处 理 器 、SPWM 发 生 器、门 极 驱动 模 块 （三 路 ） 、 逆 变 模 块 （ 三 路 ） 、 动 力 电 池 组 （ 三 组 ） 、多 绕 组 电 动 机 、故 障 检 测 保 护 模 块 、显 示 模 块 、告 警 模 块以 及 设 定 输 入 模 块 。其 中 每 一 组 动 力 电 池 组 通 过 对 应 逆 变 模 块 向 多 绕组 电 机 中 的 一 组 绕 组 独 立 提 供 能 量 。 各 逆 变 模 块 受 控 于对 应 门 极 驱 动 模 块 的 控 制 。 三 组 逆 变 器 分 别 由 三 组 锂 电 池 组 供 电 ，在 主 控 制 单 元 的控 制 下 并 行 工 作 ，从 而 保 证 输 出 的 三 组 电 压 同 步 ，当 某组 蓄 电 池 出 现 故 障 时 ， 系 统 可 以 自 动 检 测 到 其 故 障 原因，通 过 主 控 单 元 封 锁 逆 变 器 驱 动 脉 冲 使 相 应 的 逆 变 器停 止 工 作 ，保 证 各 组 电 池 组 独 立可 有 效 防 止 因 为 某 一组 电 池 组 出 现 故 障影 响 其 余 电 池 工 作，减 弱 了 电 池 的成 组 效 应，提 高 系 统 可 靠 性，保 障 行 车 安 全；同 时，通过 智 能 的 电 池 管 理 系 统 可 有 效 避 免 蓄 电 池 过充 、过 放 电问 题，使 磷 酸 铁 锂 电 池 的 使 用 寿 命 延 长 三 倍 以 上。

期望实现的主要技术目标

为了满足电动汽车运行稳定，提高续航里程的要求，本次设计选用一个九绕组三相交流异步电动机做车载 电 机。九绕组三相交流异步电动机的每相绕组都是独立 的，是不会相互影响的，当某相绕组发生故障时不 会对 其 他 绕 组 造 成 影 响。同 时，该多绕组电机可以实现三 组 电 池 同 时 供 电，不但解决了电动汽车动力不足的问 题，而且还提高了汽车运行的稳定性，三 组 电 池 中的一组电源出现故障时，系统自动直接切断该电池组，而不会影响其他两组电池组继续供电。这 样，与 传统的三绕组异步电机相比较，稳定性和运行的持久性都 大 大 提高。

处理进度