電動汽車不依賴化石能源、對環(huán)境影響小,因此被大力推廣具有良好的市場前景。但由于純電動汽車?yán)m(xù)駛里程短,且蓄電池比功率低、不能有效的提供峰值功率,嚴(yán)重制約了電動汽車進(jìn)一步發(fā)展。電機再生制動將部分制動能量回收,有效提高能量利用率的同時延長了車輛續(xù)駛里程;復(fù)合電源系統(tǒng)可以彌補單一蓄電池瞬時大電流充放電能力差的不足,提高整車動力系統(tǒng)性能。在電機電動運行的基礎(chǔ)上,深入分析了半橋和全橋兩種斬波調(diào)制方式下,電機制動回饋過程中功率管的導(dǎo)通和能量流動的狀態(tài)。采用半橋斬波調(diào)制方式和恒轉(zhuǎn)矩回饋模糊控制策略實現(xiàn)了電機的再生制動。分析了車載復(fù)合電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作模式,針對車輛在行駛過程中如何在兩種能源之間合理分配需求功率的問題,對蓄電池和超級電容的工作特性和復(fù)合電源功率分配策略進(jìn)行分析,采用了一種功率分配改進(jìn)模糊控制方法。在Simulink環(huán)境下,建立了電機再生制動系統(tǒng)仿真模型,通過仿真驗證采用半橋斬波調(diào)制和恒轉(zhuǎn)矩回饋模糊控制策略的有效性。使用ADVISOR車輛仿真軟件,以豐田Prius車型參數(shù)和原EV模型為基礎(chǔ),進(jìn)行了復(fù)合電源系統(tǒng)二次開發(fā)。在新標(biāo)歐洲循環(huán)測試工況下,通過仿真對比驗證改進(jìn)后的控制策略不僅能有效提... 

【文章來源】：西安科技大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 再生制動技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 復(fù)合電源系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 再生制動系統(tǒng)分析
    2.1 再生制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理
        2.1.1 再生制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        2.1.2 再生制動基本原理
    2.2 無刷直流電機電動運行分析
        2.2.1 無刷直流電機工作原理
        2.2.2 無刷直流電機數(shù)學(xué)模型
    2.3 無刷直流電機制動運行分析
        2.3.1 半橋斬波制動過程分析
        2.3.2 全橋斬波制動過程分析
        2.3.3 兩種調(diào)制方式對比
    2.4 電機再生制動策略
        2.4.1 電機制動策略分析
        2.4.2 模糊控制輸入/出變量分析
        2.4.3 恒轉(zhuǎn)矩回饋模糊控制器設(shè)計
    2.5 影響車輛再生制動因素
    2.6 本章小結(jié)
3 復(fù)合電源系統(tǒng)功率分配研究
    3.1 復(fù)合電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和原理
        3.1.1 復(fù)合電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
        3.1.2 復(fù)合電源系統(tǒng)原理
    3.2 蓄電池模型
        3.2.1 蓄電池選型
        3.2.2 電池特性分析
    3.3 超級電容模型
    3.4 雙向DC-DC變換器特性分析
    3.5 復(fù)合電源功率分配策略分析
    3.6 功率分配改進(jìn)模糊控制策略
        3.6.1 功率分配模糊控制器結(jié)構(gòu)
        3.6.2 模糊控制輸入/出變量分析
        3.6.3 功率分配改進(jìn)模糊控制器設(shè)計
    3.7 本章小結(jié)
4 電機再生制動和復(fù)合電源系統(tǒng)仿真
    4.1 電機再生制動系統(tǒng)仿真
        4.1.1 再生制動模型
        4.1.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)模塊
        4.1.3 電流采樣模塊
        4.1.4 回饋制動模塊
    4.2 電機再生制動仿真結(jié)果及分析
    4.3 ADVISOR二次開發(fā)
        4.3.1 車輛頂層模型開發(fā)
        4.3.2 車輛制動控制模型
        4.3.3 復(fù)合電源系統(tǒng)模型
    4.4 仿真參數(shù)及工況設(shè)定
    4.5 復(fù)合電源系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析
        4.5.1 單一電源與復(fù)合電源對比
        4.5.2 功率分配改進(jìn)策略對比
    4.6 車輛動力性能仿真結(jié)果及分析
        4.6.1 加速性能測試
        4.6.2 爬坡性能測試
    4.7 其他參數(shù)特性仿真結(jié)果及分析
    4.8 本章小結(jié)
5 實驗車型硬件電路設(shè)計
    5.1 硬件功能需求及整體方案設(shè)計
    5.2 電源供電模塊電路設(shè)計
    5.3 繞組電流檢測電路設(shè)計
    5.4 外部信號采樣電路設(shè)計
    5.5 通信模塊電路設(shè)計
    5.6 驅(qū)/制動模塊電路設(shè)計
    5.7 DC-DC變換電路設(shè)計
    5.8 本章小結(jié)
6 實驗車型軟件程序設(shè)計
    6.1 軟件功能需求及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        6.1.1 主程序設(shè)計
        6.1.2 初始化程序設(shè)計
        6.1.3 自檢程序設(shè)計
        6.1.4 采樣程序設(shè)計
        6.1.5 通信程序設(shè)計
        6.1.6 制動程序設(shè)計
        6.1.7 功率分配設(shè)計
    6.2 上位機功能需求及整體結(jié)構(gòu)設(shè)計
        6.2.1 人機交互前面板設(shè)計
        6.2.2 上位機軟件工作流程
        6.2.3 VISA串口通信程序設(shè)計
    6.3 本章小結(jié)
7 實驗平臺搭建與測試
    7.1 實驗車型制動系統(tǒng)
    7.2 電機繞組電流檢測
    7.3 PWM驅(qū)動信號測試
    7.4 車輛再生制動測試
    7.5 上位機平臺測試
    7.6 本章小結(jié)
8 總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果



本文編號：3074867