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随着电动汽车产业的不断发展,车载电源技术不断进步,如何保证高压电安全问题已成为电动汽车设计时必须考虑的。本文以解决燃料电池电动汽车车载电源高压电安全问题为对象,研究了基于FPGA的电动汽车漏电检测及保护,并在此基础上规划了一款通用的IC芯片设计方案以期解决各种类型电动汽车的漏电问题。
本文首先概述了课题的研究背景以及该领域国内外的研究现状,分析了人体触及不同电压的车载直流电源时人体电阻的变化和直流电流对人体的效应;接着介绍了电动汽车上漏电检测的原理和实现算法以及实现该算法所需重点解决的问题;设计了硬件上实现方案及系统测试平台,并规划了将漏电检测模块进行ASIC设计的方案。研究了FPGA的开发流程及使用硬件描述语言Verilog开发FPGA的方法,同时用Verilog语言编写了漏电检测及保护算法的程序。最后,介绍了本课题在研究时对可靠性方面的分析结果并给出了在燃料电池电动汽车上的实验结果及对未来工作方向的展望。