本文關(guān)鍵詞：基于雙電池組的電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：目前我國新能源汽車的發(fā)展正處于一個全新的時(shí)期,而純電動汽車憑借其零排放的優(yōu)點(diǎn)已被人們開始逐漸接受,然而一次充電的續(xù)航里程短以及供電電源單一的可靠性差等缺點(diǎn)導(dǎo)致其在推廣過程中仍存在較大的阻礙。驅(qū)動控制系統(tǒng)包括電源,驅(qū)動電機(jī)及其調(diào)速控制裝置,其作為電動汽車中最為關(guān)鍵的技術(shù),其水平高低直接影響著電動汽車的整體性能。本課題以增加純電動汽車的續(xù)航里程為目標(biāo),提出了以雙電池組為動力源的驅(qū)動控制系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了雙電池組的供電方案,從結(jié)構(gòu)、工作原理、數(shù)學(xué)模型、回饋制動等方面對車用永磁直流無刷電機(jī)進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的軟硬件部分,并運(yùn)用MATLAB對系統(tǒng)進(jìn)行仿真,最后通過實(shí)驗(yàn)平臺進(jìn)行了系統(tǒng)驗(yàn)證。首先,從供電的電壓等級過高、成組效應(yīng)嚴(yán)重、冗余性差等角度出發(fā),提出雙48V電池組供電的方案。在車載動力電池的電流、電壓、溫度等參數(shù)的動態(tài)變化下,提出了蓄電池SOC估算的修正經(jīng)驗(yàn)公式,解決了常規(guī)SOC估算方法復(fù)雜化且精度低的問題。其次,在SOC估算的基礎(chǔ)上,提出了雙電池組在電動和制動模式下的智能控制策略,解決了供電和制動過程中能量的損耗與回收。然后,從無刷直流電機(jī)調(diào)速的平滑性角度設(shè)計(jì)了PI調(diào)節(jié)的電流內(nèi)環(huán)和速度外環(huán)的雙閉環(huán)控制方式。最后利用MATLAB完成對直流無刷電機(jī)驅(qū)動控制系統(tǒng)的仿真分析,搭建實(shí)驗(yàn)平臺完成實(shí)物的調(diào)試,從仿真與實(shí)物調(diào)試中驗(yàn)證了系統(tǒng)的可靠性與實(shí)用性。
【關(guān)鍵詞】：雙電池組 SOC 無刷直流電機(jī) PI
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U469.72
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景和意義10-11
• 1.2 純電動汽車發(fā)展史和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 純電動汽車發(fā)展史11
• 1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2.1 國外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 純電動汽車電機(jī)控制系統(tǒng)的要求以及發(fā)展趨勢13-17
• 1.3.1 純電動汽車用牽引電機(jī)分類13-16
• 1.3.2 純電動汽車對電機(jī)控制系統(tǒng)的要求16-17
• 1.3.3 純電動汽車電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展趨勢17
• 1.4 純電動汽車動力電池的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀17-19
• 1.4.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.4.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀19
• 1.5 論文主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 雙電池組驅(qū)動控制系統(tǒng)研究20-38
• 2.1 動力系統(tǒng)方案20-22
• 2.2 鉛酸蓄電池SOC估算研究22-29
• 2.2.1 鉛酸蓄電池特性研究22-23
• 2.2.2 常用鉛酸蓄電池SOC估算策略23-26
• 2.2.3 鉛酸蓄電池SOC估算修正經(jīng)驗(yàn)公式26-29
• 2.2.3.1 鉛酸蓄電池充電實(shí)驗(yàn)26-28
• 2.2.3.2 鉛酸蓄電池放電實(shí)驗(yàn)28-29
• 2.3 無刷直流電機(jī)及其回饋制動29-37
• 2.3.1 無刷直流電機(jī)的工作原理29-32
• 2.3.2 無刷直流電機(jī)的數(shù)學(xué)模型32-34
• 2.3.3 無刷直流電機(jī)的回饋制動34-37
• 2.4 本章小結(jié)37-38
• 第三章 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)38-51
• 3.1 硬件系統(tǒng)整體方案38-39
• 3.2 雙電池組智能切換系統(tǒng)39-44
• 3.2.1 雙向直流變換器39-41
• 3.2.2 STM32F103VET6最小系統(tǒng)41-42
• 3.2.3 雙電池組智能切換電路42-43
• 3.2.4 雙電池組電流檢測電路43-44
• 3.3 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)44-50
• 3.3.1 電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制電路44-45
• 3.3.2 MOSFET功率驅(qū)動電路45-47
• 3.3.3 轉(zhuǎn)子位置信號檢測電路47
• 3.3.4 PWM信號處理電路47-49
• 3.3.5 串口通信電路49
• 3.3.6 電源電路49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)51-62
• 4.1 軟件開發(fā)環(huán)境51
• 4.2 整體設(shè)計(jì)方案51-61
• 4.2.1 雙電池組智能切換部分軟件設(shè)計(jì)51-54
• 4.2.1.1 控制策略流程圖52-53
• 4.2.1.2 ADC數(shù)據(jù)采集53
• 4.2.1.3 數(shù)據(jù)處理函數(shù)設(shè)計(jì)53-54
• 4.2.2 電機(jī)驅(qū)動部分軟件設(shè)計(jì)54-61
• 4.2.2.1 主程序?qū)崿F(xiàn)55-56
• 4.2.2.2 電機(jī)啟動子程序模塊56-57
• 4.2.2.3 ADC中斷子程序模塊57-58
• 4.2.2.4 捕獲測速子程序模塊58
• 4.2.2.5 電流調(diào)節(jié)子程序模塊58-59
• 4.2.2.6 帶有死區(qū)的PWM波形模塊59-61
• 4.3 本章小結(jié)61-62
• 第五章 系統(tǒng)仿真與實(shí)驗(yàn)分析62-72
• 5.1 基于MATLAB的仿真模型的建立62-65
• 5.1.1 供電電源和逆變器模塊62-63
• 5.1.2 轉(zhuǎn)子位置檢測模塊63
• 5.1.3 換相邏輯控制模塊63-64
• 5.1.4 直流無刷電機(jī)模塊64-65
• 5.1.5 電流和速度PI調(diào)節(jié)模塊65
• 5.2 仿真結(jié)果及分析65-69
• 5.2.1 仿真參數(shù)設(shè)置65
• 5.2.2 仿真結(jié)果65-69
• 5.2.3 仿真分析69
• 5.3 實(shí)驗(yàn)分析69-71
• 5.3.1 蓄電池SOC估算實(shí)驗(yàn)69-70
• 5.3.2 無刷直流電機(jī)驅(qū)動控制實(shí)驗(yàn)70-71
• 5.4 本章小結(jié)71-72
• 第六章 總結(jié)與展望72-73
• 6.1 總結(jié)72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-76
• 致謝76-77
• 作者簡介77

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1 邱建琪,史涔n，

本文編號：1064844