本文關鍵詞：基于蓄電池和超級電容的電動汽車用永磁同步電機制動回饋儲能研究

  更多相關文章： 電動汽車 蓄電池 超級電容 制動回饋 PMSM SVPWM

【摘要】：目前,世界各國都面臨著環(huán)境污染和石油短缺問題。電動汽車以電能作為主要動力能源,對環(huán)境友好,同時降低了對石油能源的依賴,得到學術界和工業(yè)界的高度關注。電動機和電力驅動技術以及電池技術是電動汽車的關鍵技術。目前電池技術的發(fā)展進入瓶頸,在此情況下,利用高效電機、電驅技術提高能量的使用效率是一個途徑,另一途徑就是研究電機制動回饋儲能,這不僅是整車能量管理中重要組成部分,也可以有效地提升電動汽車的能量利用率,增加續(xù)駛里程。蓄電池作為傳統(tǒng)電動汽車最主要的能量源,循環(huán)壽命和功率密度較低。相比之下,超級電容循環(huán)壽命和功率密度很高。將蓄電池和超級電容相結合的雙能量源結構可以實現(xiàn)優(yōu)勢互補,達到現(xiàn)有技術水平下的優(yōu)化組合。本文基于蓄電池和超級電容研究電動汽車用PMSM系統(tǒng)的驅動和回饋制動。論文主要研究內容有如下五個部分：1.分析PMSM的工作原理及數(shù)學模型,并給出一臺三相2.2kW PMSM實測靜態(tài)特性。2.設計PMSM驅動系統(tǒng)的硬件電路并搭建模擬電動汽車的對拖平臺。設計PMSM的SVPWM算法,采用TMS320F28335作為微控制器,編寫PMSM驅動系統(tǒng)的控制程序。3.根據車載條件下,能量流動的需求,選定并分析雙向DC/DC變換器的拓撲結構、工作原理,進一步提出器件型號和參數(shù)的選取原則。在MATLAB/SIMULINK環(huán)境下,建立模型進行相關仿真,并對仿真結果進行分析。4.分析PMSM回饋制動的工作原理,在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下建立永磁同步電機制動回饋儲能系統(tǒng),分析系統(tǒng)的運行特性和仿真結果。5.設計并制作基于蓄電池和超級電容的雙向DC/DC變換器系統(tǒng)硬件電路,對相關仿真結論進行實驗驗證。搭建以半實物仿真系統(tǒng)ADI為控制器的模擬電動汽車用PMSM系統(tǒng)制動回饋儲能系統(tǒng)的硬件平臺,驗證所提出的電動汽車用PMSM制動能量回饋控制策略的正確性和可行性。
【關鍵詞】：電動汽車 蓄電池 超級電容 制動回饋 PMSM SVPWM
【學位授予單位】：東南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM341;U469.72
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第1章 緒論13-19
• §1.1 課題的研究背景與選題意義13
• §1.2 電動汽車發(fā)展的關鍵技術13-14
• §1.2.1 電池技術13-14
• §1.2.2 驅動電機和控制器14
• §1.2.3 能量管理技術14
• §1.3 國內外電動汽車基于蓄電池超級電容再生制動能量研究現(xiàn)狀14-15
• §1.4 電動汽車能量源概述15-16
• §1.4.1 蓄電池15-16
• §1.4.2 超級電容16
• §1.4.3 超高速飛輪電池16
• §1.4.4 燃料電池16
• §1.5 電動汽車驅動系統(tǒng)16-17
• §1.6 永磁同步電機的控制方法17
• §1.6.1 恒壓頻比控制17
• §1.6.2 矢量控制17
• §1.6.3 直接轉矩控制17
• §1.6.4 先進控制策略17
• §1.7 論文主要內容和結構17-19
• §1.7.1 論文主要內容17-18
• §1.7.2 論文主要結構18-19
• 第2章 電動汽車用永磁同步電機SVPWM控制系統(tǒng)19-32
• §2.1 引言19
• §2.2 PMSM電機基本結構19-21
• §2.2.1 PMSM定子部分19-20
• §2.2.2 PMSM轉子結構20-21
• §2.3 同步旋轉坐標系下PMSM數(shù)學模型21-23
• §2.3.1 3s/2s變換21-22
• §2.3.2 2s/2r變換22
• §2.3.3 電壓方程22-23
• §2.3.4 磁鏈方程23
• §2.3.5 電磁轉矩方程23
• §2.3.6 機械運動方程23
• §2.4 永磁同步電機SVPWM控制算法基本原理23-26
• §2.5 PMSM靜特性測試26-29
• §2.5.1 電機基本參數(shù)26-27
• §2.5.2 空載電勢測量27-28
• §2.5.3 電阻與電感測量28-29
• §2.6 基于SVPWM的PMSM控制系統(tǒng)仿真29-31
• §2.7 小結31-32
• 第3章 PMSM驅動系統(tǒng)軟件與硬件設計32-45
• §3.1 引言32
• §3.2 PMSM驅動系統(tǒng)硬件設計32-39
• §3.2.1 微控制器TMS320F2833532-34
• §3.2.2 驅動電路設計34-35
• §3.2.3 電流電壓采樣電路35-37
• §3.2.4 轉子位置采樣37-39
• §3.3 PMSM驅動系統(tǒng)軟件設計39-40
• §3.3.1 驅動系統(tǒng)的軟件框架設計39-40
• §3.3.2 轉速與轉子位置計算40
• §3.4 PMSM驅動系統(tǒng)實驗40-44
• §3.4.1 驅動系統(tǒng)平臺搭建40-41
• §3.4.2 PMSM電機三相空載感應電勢分析41-42
• §3.4.3 PMSM電機驅動系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)實驗結果42-44
• §3.5 本章小結44-45
• 第4章 能量回饋制動系統(tǒng)分析與仿真研究45-66
• §4.1 引言45
• §4.2 蓄電池和超級電容基本性能45-48
• §4.3 雙向DC/DC變換器分析設計48-52
• §4.3.1 雙向DC/DC變換器工作原理及參數(shù)設計48-50
• §4.3.2 雙向DC/DC變換器電路參數(shù)的設計50-52
• §4.3.2.1 開關頻率50
• §4.3.2.2 儲能電感的設計50
• §4.3.2.3 濾波電容的設計50-51
• §4.3.2.4 功率器件的選擇51
• §4.3.2.5 緩沖電路的確定51-52
• §4.4 PMSM制動回饋理論分析52-54
• §4.4.1 PMSM一般制動理論分析52-53
• §4.4.2 基于SVPWM的PMSM制動分析53-54
• §4.5 基于雙向DC/DC變換器能量雙向流動仿真分析54-62
• §4.5.1 Boost工作模式下母線電壓單閉環(huán)仿真54-55
• §4.5.2 Boost工作模式下母線電壓電感電流雙閉環(huán)仿真55-56
• §4.5.3 Buck工作模式下電感電流單閉環(huán)仿真56-57
• §4.5.4 Buck工作模式下超級電容恒流充電仿真57-58
• §4.5.5 直流電機制動時超級電容和蓄電池充放電仿真58-60
• §4.5.6 直流電機啟動、勻速、制動時超級電容充放電仿真60-62
• §4.6 PMSM回饋制動仿真分析62-65
• §4.7 本章小結65-66
• 第5章 回饋制動系統(tǒng)實驗研究66-88
• §5.1 引言66
• §5.2 電池及超級電容的充放電實驗研究66-73
• §5.2.1 電池充電實驗66-67
• §5.2.2 電池放電實驗67-68
• §5.2.3 超級電容充電實驗68-70
• §5.2.4 超級電容放電實驗70-71
• §5.2.5 蓄電池超級電容全壓啟動直流電機實驗71-72
• §5.2.6 蓄電池超級電容全壓啟動永磁同步電機實驗72-73
• §5.3 能量由超級電容側流向母線側實驗研究73-78
• §5.3.1 母線側負載為電阻實驗研究73-76
• §5.3.2 母線側負載為直流電機實驗研究76-78
• §5.4 能量由母線側流向超級電容側實驗研究78-81
• §5.4.1 低壓側為電阻負載實驗78-80
• §5.4.2 低壓側為超級電容實驗80-81
• §5.5 永磁同步電機制動回饋儲能系統(tǒng)實驗81-87
• §5.6 本章小結87-88
• 第6章 總結與展望88-90
• §6.1 全文總結88
• §6.2 課題展望88-90
• 參考文獻90-93
• 致謝93-94
• 碩士期間學術成果94

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 張學廣 ,趙建峰;蓄電池使用小常識[J];汽車運用;2000年01期

2 李平;新蓄電池充電方法[J];農民致富之友;2000年07期

3 張受能;淺議蓄電池的正確使用[J];工程機械;2001年02期

4 薛志成;摩托車蓄電池巧充電[J];山西農機;2001年05期

5 司虹安;;智能化蓄電池[J];輕型汽車技術;2001年02期

6 朱毅,吳政清;上海別克轎車蓄電池的結構特點與正確使用[J];汽車技術;2002年09期

7 疏澤民;冬季應加強蓄電池的維護[J];汽車運用;2002年02期

8 肖永清;維修蓄電池須謹慎[J];農機安全監(jiān)理;2002年04期

9 毛孟建;蓄電池保養(yǎng)要點[J];浙江農村機電;2002年05期

10 周兵,張豐忠;高氯離子地區(qū)怎樣有效地使用蓄電池[J];黃金科學技術;2003年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據庫 前10條

1 趙文霞;;通信電源蓄電池的維護與管理[A];山西省科學技術情報學會學術年會論文集[C];2004年

2 黃加祺;趙s，

本文編號：1112330