發(fā)布時(shí)間：2021-04-16 07:58

　　清潔可再生能源已經(jīng)逐漸成為了發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)保政策重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容,同時(shí)人們也已經(jīng)深刻地認(rèn)識(shí)到了環(huán)境資源保護(hù)的緊迫和重要性,電動(dòng)汽車行駛中排放的污染物和尾氣嚴(yán)重地污染了大氣環(huán)境。由此具有零能耗無污染特點(diǎn)的電動(dòng)汽車受到了多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視,但是電動(dòng)汽車普遍平均充電的時(shí)間需一小時(shí)以上。為了有效解決這些影響電動(dòng)汽車的續(xù)航和充電能力的問題成為了汽車領(lǐng)域研究的重點(diǎn)方向。從目前研究現(xiàn)狀上來講,電池技術(shù)在近期幾乎不會(huì)有實(shí)質(zhì)性發(fā)展,從另一個(gè)側(cè)面縱深研究再生制動(dòng)控制方法用于提高汽車的能量利用率,有效延長(zhǎng)汽車的行駛時(shí)間,更具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文針對(duì)提高再生制動(dòng)能量回收效率的相關(guān)技術(shù)問題,開展了如下研究工作:（1）闡述了再生制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和原理,分析了制動(dòng)過程中的制動(dòng)力分配策略以及永磁同步電機(jī)的制動(dòng)情況,描述了電機(jī)在制動(dòng)過程中的運(yùn)行狀況,并對(duì)制動(dòng)過程中產(chǎn)生和消耗的能量進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo)。（2）建立了永磁同步電機(jī)及矢量控制模型、雙有源橋變換電路模型、蓄電池等效電路模型。設(shè)計(jì)了回饋制動(dòng)系統(tǒng),并選定了脈沖充電法對(duì)蓄電池進(jìn)行充電。計(jì)算出制動(dòng)過程時(shí)蓄電池可接受的充電電流,并將永磁同步電機(jī)和DAB變換電路在MATLAB上進(jìn)行... 

【文章來源】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量及增速

第2章制動(dòng)能量回饋控制策略的設(shè)計(jì)原理及方法8第2章制動(dòng)能量回饋控制策略的設(shè)計(jì)原理及方法燃油汽車在處于制動(dòng)情況下，車輛的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能變成無用功�！霸偕苿�(dòng)”屬于電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車中特有的一種制動(dòng)形式，當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)將電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)發(fā)出一部分電能經(jīng)電路儲(chǔ)存儲(chǔ)能元件之中，汽車在制動(dòng)過程中需要快速?gòu)?qiáng)力的制動(dòng)力，僅僅使用再生制動(dòng)的情況下制動(dòng)力強(qiáng)度達(dá)不到要求，故制動(dòng)系統(tǒng)通常將再生制動(dòng)與液壓制動(dòng)相互配合，在不同的制動(dòng)工況選用不同的制動(dòng)方式，通常再生制動(dòng)不會(huì)利用全部的動(dòng)能，只將30%左右的能力轉(zhuǎn)變成電能，剩余能量依然會(huì)轉(zhuǎn)化為熱能消耗掉[42]。制動(dòng)能量的轉(zhuǎn)換效率會(huì)隨著車輛行駛工況的變化而隨之改變。2.1再生制動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車的制動(dòng)能量回收系統(tǒng)由再生制動(dòng)和液壓制動(dòng)相構(gòu)成，再生制動(dòng)可以對(duì)車輛提供部分制動(dòng)力，但是在緊急制動(dòng)的情況下需與液壓制動(dòng)相配合，本小節(jié)以前驅(qū)型電動(dòng)汽車為例分析再生制動(dòng)結(jié)構(gòu)，前驅(qū)型電動(dòng)汽車回收的制動(dòng)能量是與電機(jī)相連接的兩個(gè)汽車前驅(qū)動(dòng)輪，其結(jié)構(gòu)的核心由永磁同步電機(jī)、再生制動(dòng)控制器、電機(jī)控制器和儲(chǔ)能系統(tǒng)等主要部分組成。圖2.1再生制動(dòng)結(jié)構(gòu)框圖圖2.1為前驅(qū)型電動(dòng)汽車再生制動(dòng)的結(jié)構(gòu)框圖，其原理為當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，系統(tǒng)對(duì)再生制動(dòng)控制器傳送指令，根據(jù)所得到的制動(dòng)指令，將所需要的制動(dòng)力進(jìn)行分配成再生制動(dòng)和機(jī)械制動(dòng)兩部分，再生制動(dòng)控制器將控制信號(hào)發(fā)送到電機(jī)控制器，使其控制電機(jī)轉(zhuǎn)變工作狀態(tài)，進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)變，將所產(chǎn)生的電能

第2章制動(dòng)能量回饋控制策略的設(shè)計(jì)原理及方法9通過三相逆變電路流向儲(chǔ)能系統(tǒng)，這便是再生制動(dòng)的過程[43]。2.2理想的制動(dòng)力分配策略電動(dòng)汽車的制動(dòng)過程中，為了保障駕駛員的安全性，需要對(duì)再生制動(dòng)力的有效分配，當(dāng)所需要的制動(dòng)力較小時(shí)可將制動(dòng)力全部分配到再生制動(dòng)上，當(dāng)所需較強(qiáng)的制動(dòng)力時(shí)時(shí)將再生制動(dòng)與機(jī)械制動(dòng)相結(jié)合，當(dāng)需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大強(qiáng)度的制動(dòng)力時(shí)，需將制動(dòng)力全部分配給機(jī)械制動(dòng)進(jìn)行控制[44]。下面對(duì)前后軸制動(dòng)力分配加以介紹，圖2.2為前后軸制動(dòng)力分配曲線。圖2.2中的制動(dòng)曲線I描述的的情況是，當(dāng)車輛前后輪都抱死時(shí)，其前后軸制動(dòng)力表達(dá)式為：112212421)(xbgbxbggxbgxbFhGFGhbhGFLzhbzGF（2-1）式中：Fxb1、Fxb2為前后軸制動(dòng)力；z為制動(dòng)強(qiáng)度；hg為質(zhì)心高度；b為后軸至質(zhì)心中心線距離；L為前后軸距離；G為車輛重力。當(dāng)一輛汽車的前輪被抱死時(shí),根據(jù)聯(lián)合國(guó)歐委會(huì)制定的ECER13的道路安全法規(guī)[45]：規(guī)定路面附著力系數(shù)在[0.2,0.8]之間的車輛，制動(dòng)強(qiáng)度z0.10.85(0.2)，此時(shí)前后軸制動(dòng)力的關(guān)系表示為M曲線，其表示為：10.07()0.85gxbzGzhbFL（2-2）xb2xb1FGzF（2-3）圖2.2中的0ABC的閉合曲面為車輛的安全制動(dòng)區(qū)間。汽車行駛在不同的環(huán)境中需要不同的制動(dòng)強(qiáng)度z，為了減少在制動(dòng)過程中的能量消耗，同時(shí)增加能量回收效率，再生制動(dòng)力所分配的份額應(yīng)該在不同的范圍內(nèi)處于最高點(diǎn)，因此本文將再生制動(dòng)力和機(jī)械制動(dòng)力按照以下原則進(jìn)行分配[46]。圖2.2前后軸制動(dòng)力分配曲線


本文編號(hào)：3141048