四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車再生制動(dòng)系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-10-17 17:43
隨著環(huán)境污染與能源危機(jī)問題日益嚴(yán)峻,電動(dòng)汽車(Electric Vehicle,EV)成為了世界各國(guó)研發(fā)的熱點(diǎn)。其中四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)部件,各輪轂電機(jī)可根據(jù)需求任意匹配,可以快速、精確、獨(dú)立地控制驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)力矩,在車輛底盤布置、節(jié)能優(yōu)化和動(dòng)力學(xué)控制等方面具有諸多優(yōu)勢(shì)。受蓄電池技術(shù)制約,EV充電速度較慢且續(xù)駛里程較短,提高能量利用率是目前迫切需要解決的問題。在城市工況下,EV制動(dòng)過程耗散的能量較多,而再生制動(dòng)系統(tǒng)(Regenerative Braking System,RBS)可在減速或制動(dòng)過程中回收車輛動(dòng)能,有效地提高能量利用率,同時(shí)可以減少傳統(tǒng)制動(dòng)器磨損,改善車輛動(dòng)力學(xué)控制性能?紤]到四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV的4個(gè)輪轂電機(jī)都可以回收制動(dòng)能量,有著比傳統(tǒng)EV更好的能量回收優(yōu)勢(shì),因此四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV的RBS具有重要的研究意義。論文以陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃資助項(xiàng)目“四輪獨(dú)立驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車制動(dòng)穩(wěn)定性研究”(2017JM5139)為依托,通過分析四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、RBS能量回收影響因素、電機(jī)和蓄電池工作特性、液壓制動(dòng)系統(tǒng)工作特性等因素,提出了適用于四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV,...
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV
1.2.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
1.2.2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV研究現(xiàn)狀
1.3 RBS介紹
1.3.1 能量回收影響因素
1.3.2 RBS研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 RBS基本理論
2.1 EV制動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論
2.2 RBS能量流與子系統(tǒng)模型
2.2.1 RBS能量流
2.2.2 電機(jī)模型
2.2.3 蓄電池模型
2.2.4 液壓制動(dòng)系統(tǒng)模型
2.3 電機(jī)工作原理
2.4 電機(jī)再生制動(dòng)控制原理
2.4.1 電機(jī)再生制動(dòng)調(diào)制方式
2.4.2 電機(jī)再生制動(dòng)控制方法
2.5 仿真軟件與評(píng)價(jià)方法
2.5.1 仿真軟件
2.5.2 評(píng)價(jià)方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配
3.1 EV動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究現(xiàn)狀
3.2 整車參數(shù)和動(dòng)力性能指標(biāo)
3.3 整車動(dòng)力系統(tǒng)需求參數(shù)計(jì)算
3.3.1 整車需求功率
3.3.2 整車最大需求力矩
3.3.3 電機(jī)額定和峰值轉(zhuǎn)速
3.3.4 蓄電池需求能量
3.4 基于RBS能量回收最大化的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)匹配方案
3.4.1 整車需求功率二次再分模型
3.4.2 最優(yōu)匹配方案理論分析
3.4.3 最優(yōu)匹配方案仿真分析
3.4.4 最優(yōu)匹配方案及電機(jī)和蓄電池選型
3.5 動(dòng)力性能仿真測(cè)試
3.6 本章小結(jié)
第四章 RBS控制策略設(shè)計(jì)
4.1 RBS控制策略
4.1.1 RBS制動(dòng)力矩分配策略
4.1.2 RBS影響因子設(shè)計(jì)
4.1.3 制動(dòng)輪缸壓力PID控制器設(shè)計(jì)
4.2 MATLAB/Simulink和CarSim聯(lián)合仿真模型
4.3 仿真驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 RBS控制器與控制程序設(shè)計(jì)
5.1 RBS控制器設(shè)計(jì)方案
5.2 試驗(yàn)臺(tái)與RBS控制器硬件電路
5.2.1 試驗(yàn)臺(tái)主要硬件
5.2.2 BLDCM和蓄電池
5.2.3 RBS控制器硬件電路
5.3 電機(jī)再生制動(dòng)控制方案
5.4 BLDCM驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)換相控制時(shí)序
5.4.1 驅(qū)動(dòng)換相控制時(shí)序
5.4.2 再生制動(dòng)換相控制時(shí)序
5.5 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
5.5.1 功率開關(guān)器件介紹
5.5.2 MOSFET選型
5.5.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)器選型
5.5.4 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
5.6 驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)
5.6.1 MPLABXIDE與PICkit3簡(jiǎn)介
5.6.2 控制程序設(shè)計(jì)
5.7 再生制動(dòng)試驗(yàn)
5.7.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.7.2 制動(dòng)性能試驗(yàn)
5.7.3 能量回收效果試驗(yàn)
5.7.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.8 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及項(xiàng)目經(jīng)歷
致謝
本文編號(hào):3854711
【文章頁(yè)數(shù)】:112 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題背景與研究意義
1.2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV
1.2.1 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)
1.2.2 輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV研究現(xiàn)狀
1.3 RBS介紹
1.3.1 能量回收影響因素
1.3.2 RBS研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第二章 RBS基本理論
2.1 EV制動(dòng)動(dòng)力學(xué)理論
2.2 RBS能量流與子系統(tǒng)模型
2.2.1 RBS能量流
2.2.2 電機(jī)模型
2.2.3 蓄電池模型
2.2.4 液壓制動(dòng)系統(tǒng)模型
2.3 電機(jī)工作原理
2.4 電機(jī)再生制動(dòng)控制原理
2.4.1 電機(jī)再生制動(dòng)調(diào)制方式
2.4.2 電機(jī)再生制動(dòng)控制方法
2.5 仿真軟件與評(píng)價(jià)方法
2.5.1 仿真軟件
2.5.2 評(píng)價(jià)方法
2.6 本章小結(jié)
第三章 四輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)EV動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配
3.1 EV動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)匹配研究現(xiàn)狀
3.2 整車參數(shù)和動(dòng)力性能指標(biāo)
3.3 整車動(dòng)力系統(tǒng)需求參數(shù)計(jì)算
3.3.1 整車需求功率
3.3.2 整車最大需求力矩
3.3.3 電機(jī)額定和峰值轉(zhuǎn)速
3.3.4 蓄電池需求能量
3.4 基于RBS能量回收最大化的動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)最優(yōu)匹配方案
3.4.1 整車需求功率二次再分模型
3.4.2 最優(yōu)匹配方案理論分析
3.4.3 最優(yōu)匹配方案仿真分析
3.4.4 最優(yōu)匹配方案及電機(jī)和蓄電池選型
3.5 動(dòng)力性能仿真測(cè)試
3.6 本章小結(jié)
第四章 RBS控制策略設(shè)計(jì)
4.1 RBS控制策略
4.1.1 RBS制動(dòng)力矩分配策略
4.1.2 RBS影響因子設(shè)計(jì)
4.1.3 制動(dòng)輪缸壓力PID控制器設(shè)計(jì)
4.2 MATLAB/Simulink和CarSim聯(lián)合仿真模型
4.3 仿真驗(yàn)證
4.4 本章小結(jié)
第五章 RBS控制器與控制程序設(shè)計(jì)
5.1 RBS控制器設(shè)計(jì)方案
5.2 試驗(yàn)臺(tái)與RBS控制器硬件電路
5.2.1 試驗(yàn)臺(tái)主要硬件
5.2.2 BLDCM和蓄電池
5.2.3 RBS控制器硬件電路
5.3 電機(jī)再生制動(dòng)控制方案
5.4 BLDCM驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)換相控制時(shí)序
5.4.1 驅(qū)動(dòng)換相控制時(shí)序
5.4.2 再生制動(dòng)換相控制時(shí)序
5.5 功率驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
5.5.1 功率開關(guān)器件介紹
5.5.2 MOSFET選型
5.5.3 MOSFET驅(qū)動(dòng)器選型
5.5.4 MOSFET驅(qū)動(dòng)電路
5.6 驅(qū)動(dòng)與再生制動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)
5.6.1 MPLABXIDE與PICkit3簡(jiǎn)介
5.6.2 控制程序設(shè)計(jì)
5.7 再生制動(dòng)試驗(yàn)
5.7.1 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)
5.7.2 制動(dòng)性能試驗(yàn)
5.7.3 能量回收效果試驗(yàn)
5.7.4 試驗(yàn)結(jié)果分析
5.8 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果及項(xiàng)目經(jīng)歷
致謝
本文編號(hào):3854711
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