电动汽车能量回馈制动系统的研制

发布时间：2017-05-06 16:16

  本文关键词：电动汽车能量回馈制动系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 电动汽车一次充电的续驶里程远远小于传统的内燃机汽车,这一不足严重影响了电动汽车的推广,电动汽车能量回馈制动是增加电动汽车的续驶里程的重要手段之一。 本文的主要工作首先概述了电动汽车再生制动研究的背景和意义、国内外发展现状等,并讨论了电动汽车对驱动系统的一些基本要求,认为开关磁阻电机调速系统适用于这一应用场合,并在结构、效率和可靠性等方面有着突出的优点。然后详细介绍了开关磁阻电机调速系统的各个组成部分,并介绍了目前常用的控制方法,分析了各种控制方法的优缺点。并利用Matlab中的Simulink搭建开关磁阻电机再生制动系统仿真模型,进行对比研究。 其次进行了开关磁阻电机电动和再生制动模式的分析,完成了开关磁阻电机驱动系统的硬件设计,主要工作包括开关磁阻电机功率变换器主电路的设计,MOSFET的选型,以芯片IR2110为核心驱动电路设计,保护电路的设计,功率主电路功率损耗的估算,功率器件的散热器设计等。然后进行了开关磁阻电机再生制动控制策略的软件编程,采用模块化结构,增强了程序的通用性和可读性。 最后,进行硬件电路板和相应软件调试的一系列实验,给出了试验数据和波形以及分析结论,实验结果验证了开关磁阻电机系统设计的合理性,由于实验条件限制,未能对能量回馈制动进行实验,仅进行了相关的仿真,论文最后对下一步改进提出了意见。
【关键词】：电动汽车 开关磁阻电机 MOSFET 再生制动
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：U463.5
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-19
• 1.1 课题背景及意义12-13
• 1.2 国内外研究现状13-15
• 1.3 制约电动车市场化的因素15-16
• 1.4 电动汽车驱动电机的种类对比及分析16-18
• 1.4.1 电动汽车对电机驱动系统的要求16-17
• 1.4.2 电动汽车驱动电机的比较17-18
• 1.5 本文的主要工作18-19
• 2 电动汽车用开关磁阻电机系统19-37
• 2.1 开关磁阻电机结构与运行原理19-22
• 2.2 开关磁阻电机的基本方程22-23
• 2.3 开关磁阻电机的控制方式23-25
• 2.3.1 电压斩波控制(PWM)23-24
• 2.3.2 电流斩波控制(CCC)24-25
• 2.3.3 角度控制(APC)25
• 2.4 开关磁阻电机的电动模式分析25
• 2.5 开关磁阻电机的能量回馈制动模式分析25-30
• 2.5.1 线性模型相电流分析26-29
• 2.5.2 线性模型能量转化分析29-30
• 2.6 基于Matlab的开关磁阻电机驱动系统仿真模型30-34
• 2.7 角度控制方式开通关断角的优化34-37
• 3 电动汽车驱动和能量回馈系统硬件设计37-56
• 3.1 功率主电路拓扑结构分析37-39
• 3.2 3kw电动车用开关磁阻电机功率变换器设计39-42
• 3.3 MOSFET驱动电路与吸收电路设计42-50
• 3.3.1 功率MOSFET对驱动电路的要求42-44
• 3.3.2 驱动电路设计44-48
• 3.3.3 吸收电路的选择48-50
• 3.4 保护电路设计50-53
• 3.4.1 电流检测及过流保护电路50-52
• 3.4.2 过压保护电路52-53
• 3.5 加速和制动踏板工作原理53-55
• 3.6 电源设计55
• 3.7 控制电路设计55-56
• 4 功率损耗的估算及散热设计56-66
• 4.1 功率损耗的估算56-60
• 4.1.1 功率损耗的估算依据56-57
• 4.1.2 器件损耗的具体计算57-60
• 4.1.3 功率变换器的功率损耗估算60
• 4.2 散热器设计60-66
• 4.2.1 热阻计算61-63
• 4.2.2 风机的选择63-64
• 4.2.3 PCB散热布线注意64-66
• 5 控制系统软件设计66-72
• 5.1 主程序66-67
• 5.2 运行子程序67-69
• 5.3 相中断程序69-70
• 5.4 再生制动控制程序70
• 5.5 软件抗干扰措施70-72
• 6 实验结果与分析72-79
• 6.1 实验系统72-73
• 6.2 系统调试73-74
• 6.3 实验波形及分析74-77
• 6.3.1 电源波形74-75
• 6.3.2 驱动信号波形75-76
• 6.3.3 电动状态相电流波形76-77
• 6.4 总结与展望77-79
• 6.4.1 结论77
• 6.4.2 存在问题和下一步的工作77-79
• 参考文献79-81
• 作者简历81-83
• 学位论文数据集83

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;抛弃迷恋 适合才是正道[J];产品可靠性报告;2011年07期

2 编辑部;刘征;张灵犀;李元;;电动汽车行不行? 走近电动汽车是非场[J];汽车与运动;2011年08期

3 ;全球财政补贴再掀电动汽车热潮[J];中国汽车界;2011年11期

4 刘秀虹;;“先尝后买”对电动汽车很管用[J];汽车与运动;2011年08期

5 高峰;;水中月 镜中花——谈电动汽车为什么难以推广[J];汽车运用;2011年08期

6 张颖;宋敏;贾媛媛;陈晶;卢语荒;;柏林 电动汽车缓解能源消耗[J];明日风尚;2011年07期

7 王传福;;电动汽车的大趋势与小算盘[J];竞争力;2009年10期

8 高峰;;水中月 镜中花——也谈电动汽车为什么难以推广[J];交通世界(运输.车辆);2011年07期

9 刘锦秀;;电动汽车改变生活[J];上海汽车;2011年07期

10 高峰;崔大山;;电动汽车为何难推广[J];时代汽车;2011年09期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 蒋惠琴;欧万彬;鲍健强;叶瑞克;;电动汽车:引领城市低碳交通的未来[A];生态城市建设与生态危机管理——中国未来研究会2010年学术年会论文集[C];2010年

2 李晓勤;鲁植雄;逄小凤;;浅述电动汽车的研究现状与发展趋势[A];江苏省汽车工程学会第九届学术年会论文集[C];2010年

3 刘宏;汪映荣;;核电和电动汽车协同发展的生命周期评价分析[A];中国核科学技术进展报告——中国核学会2009年学术年会论文集（第一卷·第10册）[C];2009年

4 张梦洁;田令;;电动汽车的发展现状及趋势研究[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

5 何玉鑫;;电动汽车研究与发展现状[A];第三届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2006年

6 唐浩;;在电动汽车产业化过程中实现技术创新[A];“2011西部汽车产业·学术论坛”暨四川省汽车工程学会四届第九次学术年会论文集[C];2011年

7 张炳力;赵韩;;贯彻“汽车新政”加快安徽电动汽车工业的发展[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

8 钱立军;张翔;;基于系统仿真的电动汽车优化技术[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年

9 罗韬;石建珍;;稀土政策与电动汽车及储能行业的发展[A];中国稀土储氢材料产业链的发展与共赢——第三届中国包头·稀土产业论坛专家报告集[C];2011年

10 张铁军;;低碳背景下的电动汽车充换电站规划[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 刘娟 李亚杰;电动汽车为何遭遇“障碍”[N];中国改革报;2005年

2 本报记者 陈晓鹏;电动汽车演绎三强逐鹿[N];财经时报;2005年

3 李壮;电动汽车曲线上路[N];中国高新技术产业导报;2005年

4 李亚杰 刘娟;电动汽车 势夺霸主[N];贵阳日报;2005年

5 杨耕耘;湖北电动汽车“加速”[N];湖北日报;2005年

6 本报记者 李亚杰 刘娟　　;电动汽车上路要先扫“拦路虎”[N];经济参考报;2005年

7 本报记者　钟河;电动汽车遥看商业化之路[N];经理日报;2005年

8 本报实习生 万伟伟 倪默;电动汽车离家用到底有多远[N];科技日报;2005年

9 武夷山;从加州电动汽车推广受挫说起[N];学习时报;2005年

10 丁彬;王传福：比亚迪将直接跨越到电动汽车[N];第一财经日报;2008年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 杨艳;无轴承开关磁阻电机振动分析与抑制的基础研究[D];南京航空航天大学;2010年

2 李洁;开关磁阻电机的性能分析及其优化设计方法研究[D];河北工业大学;2011年

3 陈琼忠;开关磁阻电机的非线性建模及在航空发动机多场耦合仿真中的应用[D];上海交通大学;2009年

4 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年

5 宋宏志;无位置传感器开关磁阻电机控制系统研究[D];中国矿业大学;2009年

6 刘泽远;无轴承开关磁阻电机的电磁基础研究[D];南京航空航天大学;2010年

7 曹鑫;12/8极无轴承开关磁阻电机的研究[D];南京航空航天大学;2010年

8 张翔;电动汽车建模与仿真的研究[D];合肥工业大学;2004年

9 曲兵妮;开关磁阻电机互感及转矩脉动抑制技术的研究[D];太原理工大学;2010年

10 罗建武;开关磁阻轮毂电机驱动系统的研究[D];华中科技大学;2007年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 黄真;电动汽车驱动控制系统及CAN总线网络控制系统[D];北京交通大学;2010年

2 任飞;电动汽车能量回馈制动系统的研制[D];北京交通大学;2009年

3 吕海臣;基于SRM电动汽车驱动系统的研制[D];北京交通大学;2007年

4 温东园;开关磁阻电机位置角优化控制研究[D];西安科技大学;2010年

5 李自强;开关磁阻电机的直接转矩控制研究[D];大连海事大学;2011年

6 黄占涛;磁悬浮开关磁阻电机高速数字控制系统的研究[D];江苏大学;2010年

7 张奇;开关磁阻电机数据处理平台的设计[D];西安科技大学;2010年

8 郭增慧;开关磁阻电机磁链特性间接检测与应用[D];南京航空航天大学;2011年

9 裴丽娜;超高速开关磁阻电机电磁分析与设计[D];北京交通大学;2010年

10 彭晶晶;双通道开关磁阻电机控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2010年

  本文关键词：电动汽车能量回馈制动系统的研制，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：348750