基于超级电容的电动汽车高效驱动系统设计

发布时间：2017-04-29 04:14

  本文关键词：基于超级电容的电动汽车高效驱动系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：电动汽车作为一种绿色环保的交通工具,在近几年发展得比较迅速。然而一般电动汽车所使用的蓄电池不能进行大电流的充放电,故大大减弱了电动汽车的启动、加速和爬坡性能,并且不能在电动汽车制动时进行能量回收。本文将超级电容融入了电动汽车的驱动系统中,设计了基于无刷直流电机和超级电容的电动汽车驱动系统,利用超级电容的高功率密度,能进行大电流充放电特性,改善电动汽车的性能,并提高驱动系统的整体能量利用效率。本文所做的工作主要包含以下几个方面： (1)本文对无刷直流电机和超级电容做了相应的介绍,叙述了电动汽车驱动系统的工作原理并提出了无刷直流电机和的超级电容的驱动拓扑结构,同时将无刷直流电机、超级电容和蓄电池结合在一起,提出了驱动系统的总体电路结构。 (2)本文对无刷直流电机的电动状态和回馈制动状态做了相应的分析,提出了相应的控制策略并对无刷直流电机设计了相应的PI控制器；同时对超级电容的充电和放电状态做了相应的分析,提出了相应的控制策略,并对超级电容设计了相应的PI控制器。 (3)本文对整个驱动系统的软硬件做了详细的设计,并通过一系列的实验,验证了所设计的整个驱动系统的软硬件及控制策略的有效性和可靠性。
【关键词】：电动汽车 无刷直流电机 超级电容 双向DC/DC 控制策略
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 电动汽车的发展8-9
• 1.2 电动汽车驱动系统发展现状9-10
• 1.3 超级电容及其应用10-13
• 1.3.1 超级电容结构原理及其优缺点11-13
• 1.3.2 超级电容的应用13
• 1.4 本课题研究内容13-15
• 第2章 电动汽车驱动原理及架构分析15-25
• 2.1 驱动系统总体架构分析15-17
• 2.2 刷直流电机及其驱动拓扑17-20
• 2.2.1 无刷直流电机结构及原理17-18
• 2.2.2 无刷直流电机驱动拓扑及数学模型18-20
• 2.3 双向DC/DC变换器20-24
• 2.3.1 双向DC/DC变换器简介及应用20
• 2.3.2 向DC/DC变换器的主要类型及相应的拓扑结构20-22
• 2.3.3 交错并联非隔离型双向DC/DC变换器22-24
• 2.4 电动汽车驱动系统主电路结构24-25
• 第3章 电动汽车驱动系统控制策略设计25-39
• 3.1 驱动系统控制策略概述25-28
• 3.2 无刷直流电机控制策略设计28-34
• 3.2.1 无刷直流电机电动运行状态分析28-30
• 3.2.2 无刷直流电机制动发电运行状态分析30-32
• 3.2.3 无刷直流电机控制策略32-34
• 3.3 超级电容控制策略设计34-37
• 3.3.1 超级电容充电状态控制策略34-36
• 3.3.2 超级电容放电状态控制策略36-37
• 3.4 驱动系统控制结构图37-39
• 第4章 电动汽车驱动系统软硬件设计39-53
• 4.1 电动汽车驱动系统硬件设计39-48
• 4.1.1 驱动系统硬件设计指标39
• 4.1.2 驱动系统开关电源设计39-44
• 4.1.3 驱动系统控制电路设计44-47
• 4.1.4 IGBT驱动电路设计47-48
• 4.2 电动汽车驱动系统软件设计48-53
• 4.2.1 CCS编译器简介48-49
• 4.2.2 电动汽车驱动系统主程序设计及相应的流程图49-53
• 第5章 驱动系统实验验证53-63
• 5.1 320V供电下的电机电动运行实验53-56
• 5.2 双向DC/DC变换器电流纹波实验56-57
• 5.3 能量回馈实验57-60
• 5.4 超级电容辅助放电实验60-63
• 第6章 总结与展望63-64
• 参考文献64-67
• 作者简介67-68
• 致谢68

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前9条

1 胡俊达;IGBT的驱动与保护电路研究[J];电机电器技术;2003年06期

2 潘江洪;苏建徽;杜雪芳;;IGBT高压大功率驱动和保护电路的应用研究[J];电源技术应用;2005年11期

3 陈明清 ,温家伶;IGBT驱动模块M57962AL的应用研究[J];电子工程师;2002年11期

4 张兴华;孙振兴;王德明;;电动汽车用感应电机直接转矩控制系统的效率最优控制[J];电工技术学报;2013年04期

5 姚吟秋;;超级电容特性及应用研究[J];贵州农机化;2013年02期

6 吴洪军;穆玉忠;王波;王建峰;;电动汽车的发展及存在的问题[J];汽车维修;2011年03期

7 程益川;;电动汽车的现状和发展趋势[J];汽车零部件;2013年07期

8 杨盛毅;文方;;超级电容器综述[J];现代机械;2009年04期

9 李贵远;陈勇;;动力电池与超级电容混合驱动系统设计与仿真[J];系统仿真学报;2007年01期

  本文关键词：基于超级电容的电动汽车高效驱动系统设计，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：334190