本文關(guān)鍵詞：電動汽車制動能量回收系統(tǒng)仿真及控制器設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,世界汽車保有量迅速增漲。汽車所帶來的能源短缺,環(huán)境污染和氣候變暖等負面影響日益嚴重。電動汽車作為新能源汽車,是解決能源危機和環(huán)境污染問題的最有效途徑。 電動汽車續(xù)駛里程短,已成為制約電動汽車發(fā)展的主要問題,解決續(xù)駛里程最直接的方法是增加蓄電池的容量,但蓄電池能量存儲技術(shù)在短期內(nèi)不會有重大的突破,那么電動汽車續(xù)駛里程的增加主要依靠能量利用率的提高。電動汽車能量利用率的關(guān)鍵突破技術(shù)是制動過程中怎樣合理、高效的把汽車機械能轉(zhuǎn)化為電能,存儲到儲能元件中。本課題以純電動汽車的工程項目“純電動汽車試驗車研究(批準號：2001K10-G1)”為背景,主要研究制動能量回收系統(tǒng)仿真及控制器設(shè)計。 本論文對電動汽車制動過程進行受力分析,根據(jù)電動汽車制動能量回收的約束條件,建立了制動系統(tǒng)的動力學(xué)模型,并把該模型整合到Simulink環(huán)境下進行仿真,其中采用恒定制動電流控制策略,使用PID控制器控制DC／DC變換器的占空比D,使得制動狀態(tài)下,電機電樞電流對制動踏板開度具有良好的跟隨性。實驗結(jié)果表明：(1)當(dāng)需求制動力小于電機所能提供的最大制動力時,電動汽車制動力全部由電制動系統(tǒng)產(chǎn)生。在滿足制動安全性和制動約束條件的前提下,制動時電機電樞電流越大制動力越大,制動距離越短,制動過程回收的能量越多。(2)當(dāng)需求制動力大于電機所能提供的最大制動力時,電動汽車制動力由復(fù)合制動系統(tǒng)產(chǎn)生。復(fù)合制動時,制動力較大,制動距離較短,制動回收的能量較少。本論文的最后,設(shè)計了一款電動汽車制動能量回收控制器,該控制器基于飛思卡爾MC9S12DG128單片機,控制器主要由四個模塊組成：數(shù)據(jù)采集模塊,數(shù)據(jù)顯示模塊,數(shù)據(jù)通訊模塊,驅(qū)／制動控制模塊,并設(shè)計了這四個模塊的硬件電路和軟件程序流程圖。并且在電動汽車試驗臺上對主控制器、功率變換器IGBT、驅(qū)動電機機械特性以及傳感器進行試驗和測試。 本文的研究工作對于提高我國在電動汽車制動能量回收領(lǐng)域的研究水平具有一定的現(xiàn)實意義。
【關(guān)鍵詞】：電動汽車 制動能量回收 仿真 Simulink 控制器 MC9S12DG128
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：U463.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 研究電動汽車的意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外純電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀11-13
• 1.3 制約電動汽車發(fā)展的因素13-14
• 1.4 制動能量回收技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀14-15
• 1.5 研究制動能量回收技術(shù)的意義15-17
• 1.6 本文的研究內(nèi)容及章節(jié)安排17-18
• 第二章 制動能量回收技術(shù)的基本原理18-28
• 2.1 傳統(tǒng)汽車制動系統(tǒng)18-19
• 2.2 制動能量回收系統(tǒng)的基本原理19-23
• 2.2.1 永磁直流電機電動運行工作原理19-20
• 2.2.2 永磁直流電機制動運行工作原理20-23
• 2.3 電動汽車制動能量回收系統(tǒng)基本原理23-24
• 2.4 機械制動和電機制動的分配關(guān)系24-26
• 2.5 復(fù)合制動系統(tǒng)與傳統(tǒng)摩擦制動系統(tǒng)的比較26-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 電動汽車制動過程及能量回收的約束條件28-38
• 3.1 電動汽車的制動過程28-32
• 3.1.1 電動汽車制動過程的受力分析28-30
• 3.1.2 制動效能30-32
• 3.2 電動汽車制動能量回收的約束條件32-33
• 3.3 制動系統(tǒng)的動力學(xué)分析33-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 制動能量回收系統(tǒng)控制策略及仿真38-55
• 4.1 DC/DC斬波器基本原理38-40
• 4.1.1 降壓斬波電路(Buck Chopper)38-39
• 4.1.2 升壓斬波電路(Boost Chopper)39-40
• 4.2 二象限D(zhuǎn)C/DC變換器工作原理40-44
• 4.2.1 電動運行狀態(tài)41
• 4.2.2 制動運行狀態(tài)41-42
• 4.2.3 輕載電動狀態(tài)42-44
• 4.3 二象限D(zhuǎn)C/DC變換器的數(shù)學(xué)模型44
• 4.4 再生制動運行狀態(tài)的數(shù)學(xué)模型44-46
• 4.5 制動能量回收系統(tǒng)的控制策略46-49
• 4.5.1 制動能量回收控制系統(tǒng)46-47
• 4.5.2 電動汽車制動系統(tǒng)的控制策略47-49
• 4.6 制動控制策略的仿真及結(jié)果49-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 制動能量回收控制器的設(shè)計實現(xiàn)55-79
• 5.1 控制器總體設(shè)計方案56-57
• 5.2 制動能量回收控制系統(tǒng)的硬件構(gòu)成57-68
• 5.2.1 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計58-59
• 5.2.2 PWM輸出電路設(shè)計59-60
• 5.2.3 傳感器及信號調(diào)理電路設(shè)計60-66
• 5.2.4 液晶顯示界面設(shè)計66-67
• 5.2.5 數(shù)據(jù)通信接口電路設(shè)計67-68
• 5.3 系統(tǒng)的軟件構(gòu)成68-72
• 5.3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的軟件設(shè)計68-70
• 5.3.2 顯示通訊系統(tǒng)的軟件設(shè)計70-71
• 5.3.3 制動能量回收系統(tǒng)的軟件設(shè)計71-72
• 5.4 控制系統(tǒng)測試與實驗72-77
• 5.5 本章小結(jié)77-79
• 第六章 結(jié)論與展望79-82
• 6.1 總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-82
• 參考文獻82-85
• 致謝85

【引證文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 徐林勛;高松;;純電動客車超級電容儲能系統(tǒng)研究與計算界面設(shè)計[J];山東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

2 范久臣;褚亞旭;何明明;孫雪梅;李洪洲;賈雙林;王開寶;;電動汽車制動能量回收系統(tǒng)設(shè)計[J];北華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年05期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 甄娜;面向后驅(qū)動復(fù)合電源電動汽車仿真的ADVISOR二次開發(fā)研究[D];長安大學(xué);2011年

2 史駿;純電動汽車驅(qū)動控制系統(tǒng)研究[D];長安大學(xué);2011年

3 李健;電動汽車雙饋級聯(lián)驅(qū)動再生制動控制系統(tǒng)仿真[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

4 劉喜明;電動汽車再生制動能量回饋控制技術(shù)研究[D];西華大學(xué);2012年

5 宋廣發(fā);電動汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)制動能量回收策略研究[D];長安大學(xué);2012年

6 吳高華;混合動力摩托車制動能量回收系統(tǒng)研究[D];西南大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：電動汽車制動能量回收系統(tǒng)仿真及控制器設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：339603