比雅久電動機車之輪轂馬達驅動器研製與實車驗證 洪振傑、蔡耀文
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摘 要
近年來隨著環保意識抬頭與全球暖化的嚴重問題的浮現，如何愛護地球、減緩對環境的污染已成為各國主要討論的議題。
以台灣而言，機車使用密度是全世界名列前茅的國家，造成了嚴重的環境污染，因此具有低汙染、低噪音、省能源的綠色 交通工具－電動機車，儼然成為現今大家討論的明日之星。 基於電動機車逐漸被國人所接受與討論，本文使用比雅久公司 所生產的電動機車E－BUBU做為主要測試車輛，利用該車所配置的輪轂式無刷直流馬達，發展出一套符合電動機車騎乘 需求的輪轂馬達驅動器。在電控系統方面，使用數位訊號處理器（DSP）做為各元件間訊號溝通與處理的控制核心，搭配 六步方波驅動方式，完成電動機車的控制目標。在硬體電路方面，自行研製所有電路，主要單元包括隔離電路、驅動電路
、功率模組與保護電路。藉由軟體與硬體的研製與整合，成功開發出一套輪轂馬達驅動器。 驅動器研製完成後，進行電動 機車平台實測，並且安裝於比雅久電動機車進行實車的道路測試，包含平路測試與爬坡測試。藉由實車測試的過程，修改 程式與調整各項參數，達成較佳行車效能。根據實車路試結果之顯示，本文所研製的輪轂馬達驅動器確實可以符合一般電 動機車的騎乘需求。
關鍵詞 : 電動機車、輪轂馬達、數位訊號處理器、實車測試 目錄
封面內頁 簽名頁 授權書...iii 中文摘要...iv 英文摘
要...v 誌謝...vi 目錄...vii 圖 目錄...x 表目錄...xiv 第一章緒論 1.1 研究動機與背
景...1 1.2 文獻回顧與研究方法...3 1.3 內容大綱...3 第二章 無 刷直流馬達數學模型與控制理論 2.1 無刷直流馬達簡介...5 2.2 無刷直流馬達數學模
型...8 2.3 無刷直流馬達控制理論...11 2.3.1 矩形波驅動...13 2.4 六步 方波控制策略之實現...18 第三章 輪轂馬達驅動系統硬體電路架構 3.1 隔離電
路...24 3.2 閘極驅動電路...26 3.3 功率模組電路...28 3.3.1 功率電晶體的選擇...30 3.4 保護電路與週邊處理電路...35 3.4.1 閘極保護電
路...36 3.4.2 偵測電流電路...37 3.4.3 緩衝保護電路...39 3.4.4 相 位偵測電路...43 3.4.5 開關電路...45 3.4.6 DSP類比／數位轉換器保護電
路...46 第四章 基於TI DSP 320LF2407A系統軟體架構 4.1 TI DSP 320LF2407A 介紹...48 4.2 一 般功能I／O介紹...52 4.3 中斷介紹...53 4.4 事件管理者介
紹...53 4.4.1 一般功能（GP）計時器...55 4.4.2 比較單元...57 4.4.3 脈波寬度調變...57 4.5 類比／數位轉換器（ADC）介紹...60 4.6 基於DSP 2407A之驅動器控 制系統實現...61 4.6.1 啟動開關以及馬達運轉異常指示燈...63 4.6.2 馬達位置偵測...64 4.6.3 脈波寬度調變（PWM）的使用...65 4.6.4 類比／數位轉換器（ADC）的應用...67 4.7 馬達驅動 器控制系統程式流程圖...68 第五章 實測結果 5.1 電動機車動力平台測試...70 5.2 實車道路測 試...74 第六章 結論與未來展望...80 參考文
獻...82 參考文獻
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