后驅型純電動汽車再生制動系統(tǒng)的研究
本文關鍵詞:后驅型純電動汽車再生制動系統(tǒng)的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:伴隨著工業(yè)化進程的加快,汽車走進了千家萬戶,這給人們的出行帶來了便捷,同時也給環(huán)境造成了巨大的危害,減少交通領域有害氣體的排放已成為解決現(xiàn)階段全球氣候惡化問題的重要手段之一。純電動汽車具有噪音小、排放少的特點,已經(jīng)成為汽車發(fā)展的主流方向。在對校企合作研發(fā)的電動物流車進行試驗后,發(fā)現(xiàn)其受到車載電池、電機等多方面因素的制約,續(xù)駛里程明顯不足,這阻礙了試驗物流車的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。為解決這一問題,在試驗車上加裝了制動能量回收系統(tǒng)。制動能量回收系統(tǒng)可以將電動汽車制動過程中的部分動能進行回收,能夠有效地提高電動汽車的續(xù)駛里程,減少能源消耗,提高車輛的經(jīng)濟性。在對試驗車加裝制動能量回收系統(tǒng)的過程中,本文所做的主要工作包括:通過將傳統(tǒng)機械制動系統(tǒng)與制動能量回收系統(tǒng)進行對比,總結出制動能量回收系統(tǒng)所具有的優(yōu)勢。對現(xiàn)階段應用于電動汽車的再生制動系統(tǒng)控制策略進行比較。結合相關的制動法規(guī)要求,綜合電機和電池的工作特性,完成了試驗車輛再生制動系統(tǒng)控制策略的設計。通過在車輛專用軟件ADVISOR中仿真來驗證所設計策略的有效性。在ADVISOR軟件中建立了試驗車輛控制策略數(shù)學模型、后驅試驗車輛模型、電機模型和電池模型等,并將所建立的模型在標準循環(huán)工況和自定義工況下進行仿真。分析仿真結果可以得知,所設計的試驗車輛再生制動系統(tǒng)控制策略可以有效地回收制動能量,改善了試驗車輛的經(jīng)濟性和動力性,提高了試驗車輛的續(xù)駛里程。為了將所設計的控制策略嵌入試驗車輛,完成了試驗車輛再生制動控制器的設計。由于再生制動系統(tǒng)需要具有準確性和實時性等特點,該再生制動系統(tǒng)控制器采用德州儀器公司生產(chǎn)的DSP2812數(shù)字信號處理器作為控制芯片。根據(jù)試驗車輛再生制動系統(tǒng)的需求,完成其最小系統(tǒng)電路、采樣電路、CAN通訊電路、JTAG仿真器電路、整流電路等主要電路的設計。最后,基于已經(jīng)完成的硬件電路,結合試驗車輛所采用的控制策略,完成了控制器軟件的設計。
【關鍵詞】:再生制動 后驅電動汽車 ADVISOR 建模與仿真 控制器
【學位授予單位】:太原理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U469.72
【目錄】:
- 摘要3-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 課題研究背景10-11
- 1.2 國內外研究動態(tài)11-15
- 1.2.1 國外研究動態(tài)12-13
- 1.2.2 國內研究動態(tài)13-15
- 1.3 課題來源及主要內容15-18
- 1.4 本章小結18-20
- 第二章 再生制動及其影響因素20-30
- 2.1 傳統(tǒng)機械制動系統(tǒng)20-21
- 2.2 電動汽車再生制動系統(tǒng)21-27
- 2.2.1 電機驅動系統(tǒng)22-23
- 2.2.2 能量存儲系統(tǒng)23
- 2.2.3 DC-DC變換器23-27
- 2.3 影響制動能量回收效率的因素27-28
- 2.4 本章小結28-30
- 第三章 再生制動系統(tǒng)控制策略的設計30-44
- 3.1 典型控制策略30-32
- 3.1.1 并聯(lián)混合制動控制策略30-31
- 3.1.2 理想制動力分配控制策略31
- 3.1.3 其他再生制動控制策略31-32
- 3.2 ECE制動法規(guī)32-33
- 3.3 理想制動力分配曲線(I曲線)33-35
- 3.4 電機最大再生制動力35-37
- 3.5 試驗物流車再生制動系統(tǒng)控制策略37-42
- 3.5.1 電機轉速因子38
- 3.5.2 電池荷電狀態(tài)因子38
- 3.5.3 基于I曲線的試驗物流車制動力分配38-42
- 3.6 本章小結42-44
- 第四章 試驗物流車再生制動系統(tǒng)的建模與仿真44-66
- 4.1 ADVISOR軟件介紹44-45
- 4.2 試驗物流車模型45-52
- 4.2.1 后驅車輛模型45-48
- 4.2.2 磷酸鐵鋰電池模型48-50
- 4.2.3 車輪模型50-52
- 4.2.4 電機及控制器模型52
- 4.3 控制策略模型52-56
- 4.3.1 制動強度計算模塊A053
- 4.3.2 制動力分配模塊A153-54
- 4.3.3 制動力分配模塊A254-55
- 4.3.4 制動力分配模塊A355
- 4.3.5 電機最大再生制動力模塊55-56
- 4.4 模型的嵌入56-58
- 4.4.1 建立試驗車輛頂層模型56-57
- 4.4.2 定義試驗車輛參數(shù)57
- 4.4.3 關聯(lián)m文件57-58
- 4.4.4 裝載試驗車輛文件58
- 4.5 軟件仿真58-64
- 4.5.1 標準循環(huán)工況仿真58-59
- 4.5.2 循環(huán)工況仿真結果與分析59-61
- 4.5.3 自定義工況仿真61-63
- 4.5.4 自定義工況仿真結果與分析63-64
- 4.6 本章小結64-66
- 第五章 再生制動系統(tǒng)控制器的硬件與軟件設計66-84
- 5.1 DSP2812芯片介紹66-68
- 5.2 硬件設計68-78
- 5.2.1 最小系統(tǒng)電路69-71
- 5.2.2 JTAG仿真器接口電路71-72
- 5.2.3 CAN總線接口電路72-73
- 5.2.4 AD采樣電路73-76
- 5.2.5 驅動及整流電路76-78
- 5.3 軟件設計78-82
- 5.3.1 主程序設計78-79
- 5.3.2 采樣子程序模塊79-80
- 5.3.3 中斷處理子程序模塊80-81
- 5.3.4 再生制動子程序模塊81-82
- 5.4 本章小結82-84
- 第六章 總結與展望84-86
- 6.1 總結84-85
- 6.2 展望85-86
- 參考文獻86-90
- 致謝90-92
- 攻讀碩士學位期間所發(fā)表論文92
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本文關鍵詞:后驅型純電動汽車再生制動系統(tǒng)的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
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