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基于ADVISOR的混合动力电动汽车再生制动控制策略的研究

基于ADVISOR的混合动力电动汽车再生制动控制策略的研究
基于ADVISOR的混合动力电动汽车再生制动控制策略的研究

电动汽车电机驱动控制策略研究

本科毕业设计(论文) () 论文题目:电动汽车电机驱动控制策略研究 本科生姓名:关海波学号:201211318 指导教师姓名:赵峰职称: 申请学位类别:工学学士专业:电力工程及管理 设计(论文)提交日期:(小四号楷体加黑)答辩日期:(小四号楷体加黑) 本科毕业设计(论文)

电动汽车电机驱动控制策略研究 姓名:关海波 学号:201211318 学院:新能源及动力工程学院专业班级:电力工程及管理1201班

指导教师:赵峰 完成日期: 兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity

摘要 本论文首先介绍了异步电动机的数学模型,通过坐标变换,得到了异步电动机的空间矢量等效电路。并由理想逆变器的8种开关状态入手,得到了理想逆变器的数学模型,建立了空间电压矢量的定义。并在此基础上对定子磁链和电磁转矩及空间电压矢量之间的关系进行了分析,阐述了六边形磁链轨迹和近似圆形磁链轨迹异步电动机直接转矩控制系统的结构和工作原理。 根据异步电动机直接转矩控制的工作原理,本论文在的平台下,分别搭建了六边形磁链轨迹和圆形磁链轨迹直接转矩控制系统模型。并对仿真结果进行了相应的分析,验证了异步电动机直接转矩控制策略的可行性。而且,对两种磁链轨迹直接转矩控制系统的优缺点及应用范围进行了比较。 本论文以电动汽车的电机驱动部分为研究对象,对于异步电动机的直接转矩控制技术进行了较为深入的理论研究,在电动汽车及其他相关领域的应用具有一定的参考价值。 关键词:电动汽车;电机驱动;直接转矩控制

, . . , . . , . a , a , . . :,, 目录 摘要错误!未指定书签。 错误!未指定书签。 1 绪论错误!未指定书签。 1.1国内外电动汽车的发展及现状错误!未指定书签。 2 电动汽车电机驱动系统分析错误!未指定书签。 2.1电动汽车驱动电机的特殊要求错误!未指定书签。 2.2电动汽车电机驱动系统的分类及选择错误!未指定书签。

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究79885824

毕业论文 题目电动汽车AFS与DYC集成控制 策略研究

南京航空航天大学 本科毕业设计(论文)诚信承诺书本人郑重声明:所呈交的毕业设计(论文)(题目:电动汽车AFS 与DYC集成控制策略研究)是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果。尽本人所知,除了毕业设计(论文)中特别加以标注引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。 作者签名:2015年6月10日 (学号):021130207

电动汽车AFS与DYC集成控制策略研究 摘要 汽车主动安全技术经过近几十年的发展,特别是主动前轮转向(Active Front Steering, AFS)和直接横摆力矩控制(Direct Yaw Control, DYC)技术已分别被普遍应用于传统内燃机汽车上,并极大地提高了汽车操纵稳定性。但随着电动汽车的大力发展,尤其轮毂电机技术取得突破性的进展,从而使电动汽车相对于传统内燃机汽车具有更好的可控性和灵活性,并能够为AFS和DYC技术提供更为广阔的技术平台。 然而,随着人们对主动安全技术的要求变得越来越高,从而,促进了AFS和DYC集成控制的发展。但是,现阶段的AFS和DYC集成控制方法存在较大的协调控制问题,即AFS和DYC 同时工作时,两者同时产生的横摆力矩会相互影响,不仅增加了系统负担,并且降低了控制效果。因此,针对AFS和DYC集成控制方式存在的协调控制问题,本文采用了分层控制方法进行了解决,并通过滑模变结构控制理论分别对AFS和DYC控制器进行了设计,从而使汽车轮胎的侧向力在线性范围时,主要通过AFS来实现期望的横摆力矩,当汽车轮胎的侧向力超出线性范围时,超出部分将由DYC来实现。 最后,在Simulink中搭建系统的仿真模型。分别在高低速下进行双移线仿真试验,并验证了集成控制方法能够有效地跟踪期望的横摆角速度,且能弥补单个控制器同时起作用时会产生相互影响的问题。 关键词:电动汽车,车辆稳定性控制,滑模控制,s imulink仿真

电动汽车智能充电系统控制策略研究

电动汽车智能充电系统控制策略研究 发表时间:2020-04-14T07:34:25.255Z 来源:《中国电业》(发电)》2020年第1期作者:王琦[导读] 本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象,研究如何改进其快速充电方法。 西安麦格米特电气有限公司陕西省西安市 710075摘要:随着电动汽车的逐渐普及,电动汽车充电桩的大规模接入会对电网的运行规划产生重大影响。提出了一种以预约为前提条件,面向用户端的电动汽车智能充电控制策略。根据充电桩实时运行状态,结合对电动汽车充电时间的预测,并充分考虑用户需求,建立了电 网控制端—计算机处理终端—智能充电桩终端—电动汽车用户端之间的信息反馈系统数学模型。通过算例分析,结果表明:采用所提出的充电控制策略,可显著提高充电系统运营效率,适用于大规模电动汽车智能充电系统。 关键词:电动汽车;充电桩;控制策略;预约;信息反馈 引言 生活水平的提高,人们的出行生活越来越多地依赖于汽车,以致汽车拥有量不断增加,从而加重了车尾气造成的环境污染,另外汽车数量的增多也使石油等资源的利用度剧增,严重造成这些能源的紧缺。这种现象严重违背了当代汽车发展中的“节能环保”主题。因此,电动汽车因具有较高的性能、较低的尾气排放和较好的续航能力等优点受到众人的青睐。因此,如何快速高效而且低损地为动力电池充电不仅对电动汽车的发展具有重要意义,而且是对电动汽车发展的重大挑战。本文以电动汽车以锂离子动力电池为分析对象,研究如何改进其快速充电方法。 1充电系统的设计 充电系统的主要设计界面主要就是实现铅酸电池组在充电过程的设计,也就是说能够让电池在较短的时间内充满汽车所需要的电量,而在较短时间完成对蓄电池的充电,对蓄电池初始状态可以做出实时的监测,那么电池在最初状态做出了检测,确定了蓄电池组的负荷状态,同时在温度和内部两端电压两个方面,蓄电池的实时监测状态对蓄电池参数实施的采样;按照蓄电池的各项指标来讲,在智能充电的过程中,处理器可以分析当前的电路对蓄电池的接入情况,从而导致蓄电池性能状况和负载区域能力共同的显示在了LCD板上,之后智能充电对于故障时会经过GSM通信通过短信的方式回馈给车主人,让车主及时地做出应有的判断,从而实现了自动化、智能化汽车充电。智能充电的基本模块包括:LCD触摸板、电源模块、数据存储模块、GSM通信模块、声光报警模块、参数检测模块这六大模块。近些年电脉冲充电方式成了充电的首选方式,正脉冲充电过程中产生的脉冲会在负电极中产生的脉冲相抵消,那么这样的现象就使得极化现象的影响减少,可以在缩短充电时间的基础上,降低在速冲过程中的危害,从而达到了真正的高效率充电。 2智能充电装置 为进一步提高本系统的智能性,分布式智能充电装置除具备传统功能(包括充电、计量、保护等)外,还实现了:(1)移动终端控制功能,通过终端App即可对启停机进行控制,用户通过移动终端即可对符合充电条件的充电装置的启停状态进行实时控制;(2)上传充电信息,包括电压、电流、电量、费率、计费、工作状态、故障等在内的充电信息会在App界面实时显示,同时充电信息由充电装置完成到服务器的上传。充电装置的控制核心为负责完成指令控制与信息分发功能的MCU,选用CORTEX系列芯片(具备低功耗、高性价比优势)完成同Wi-Fi通信模块间的通信过程(通过串口、SPI总线)及与数字电能表间的通信过程(通过485总线),同存储单元则通过I2C总线完成通信过程,并通过驱动电路同接触器相连,充电电能输出通过MCU实现通断状态的控制。相关信息的上报(电流、功率、电能)及远程控制充电装置开关状态则通过低功耗的Wi-Fi通信模块同无线网关的数据通信实现。交流电通过电源转换模块完成到直流电(包含不同电压等级)的转换。 3充电装置智能系统的设计与实现 3.1硬件框架 硬件系统主要由中央主控板、读卡器、检测芯片、显示屏、通信设备等构成,接入电网电源(380V)为AC交流电源输入,由中央处理单元进行相关操作后(包括滤波、整流、稳压等)转换为可用直流电源以供电动汽车充电使用。用户需通过IC卡识别模块完成充电装置的激活过程,系统识别IC卡用户信息(通过读卡器)后可显示余额及个人信息。状态显示包括充电模式、电流、电压、充电状态等在内的信息。作为监控系统的核心主控板的主要功能在于控制充电过程的启动/关闭及实时监控,并将数据向后台实时传输,具备工业级的温度范围,主控板具备7个串口,下位机数据检测及采集模块同备显示功能的上位机CPU模块采用串行总线完成通信过程;具备一个以太网口,采用动态的SDRAM和NAND控制器。 通过监控保护单元的设计实现对充电装置状态(包括进线输入电压、充电电压/电流、接口连接状态、车载电池状态等)的实时监测,出现异常时可及时切断电源输出,以确保充电过程的安全可靠。建设过程中为确保阴湿天气情况下的正常运行,应选择镀锌钢板作为充电装置外体材料,在外体上链接一根接地线抑制共模效应。

电动汽车的结构原理

电动汽车的基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心,也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 1.电源电源为电动汽车的驱动电动机提供电能,电动机将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前,电动汽车上应用最广泛的电源是铅酸蓄电池,但随着电动汽车技术的发展,铅酸蓄电池由于比能量较低,充电速度较慢,寿命较短,逐渐被其他蓄电池所取代。正在发展的电源主要有钠硫电池、镍铬电池、锂电池、燃料电池、飞轮电池等,这些新型电源的应用,为电动汽车的发展开辟了广阔的前景。 2.驱动电动机驱动电动机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。目前电动汽车上广泛采用直流串激电动机,这种电机具有"软"的机械特性,与汽车的行驶特性非常相符。但直流电动机由于存在换向火花,比功率较小、效率较低,维护保养工作量大,随着电机技术和电机控制技术的发展,势必逐渐被直流无刷电动机(BCDM)、开关磁阻电动机(S R M)和交流异步电动机所取代。 3.电动机调速控制装置电动机调速控制装置是为电动汽车的变速和方向变换等设置的,其作用是控制电动机的电压或电流,完成电动机的驱动转矩和旋转方向的控制。 早期的电动汽车上,直流电动机的调速采用串接电阻或改变电动机磁场线圈的匝数来实现。因其调速是有级的,且会产生附加的能量消耗或使用电动机的结构复杂,现在已很少采用。目前电动汽车上应用较广泛的是晶闸管斩波调速,通过均匀地改变电动机的端电压,控制电动机的电流,来实现电动机的无级调速。在电子电力技术的不断发展中,它也逐渐被其他电

再生制动系统简介

再生制动系统简介 1 再生制动的定义 再生制动,是指车辆减速或制动时,将其一部分动能转化为其他形式的能量储存起来以备驱动时使用的过程。制动能量再生系统先将车辆制动或减速时的一部分机械能(动能)经再生系统转换(或转移)成其他形式的能量(旋转动能,液压能,化学能等),并储存于储能器中,同时产生一定的负荷阻力使车辆减速制动;当车辆再次启动或加速时,再生系统又将储存在储能器中的能量转化为车辆行驶时需要的动能(驱动力)。 图1-1 能量再生系统原理简图 在纯电动车或混合动力电动汽车上,只有驱动轴上的制动能量可以沿着与之相连接的驱动系统传送至储能装置,另一部分的制动能量将由非驱动轴上车轮通过摩擦制动而以热的形式散失掉。即使是驱动轴上的制动能量也不能够被完全回收,进行制动能量回收时还受到很多因素的限制,例如电池充电功率的限制,回收功率不能超过电池当前的最大充电功率;电机发电能力的限制,电机制动产生的最大制动转矩不能超过当时转速和功率下电机发电能力,车速较高时电机再生制动扭矩就不能满足大强度制动要求;驱动系布置结构的限制,若电机位置在变速器前,汽车换挡时,从车轮到电机的动力传递被切断,电机不能进行再生制动。 2 国内外研究现状 2.1 国外研究现状 国外对混合动力汽车再生制动的研究已经开展了几十年,研究领域主要集中在以下几个方面: (1) 再生制动过程中整车制动综合建模与仿真; (2) 制动能量分配和再生制动、摩擦制动与ABS 的综合协调控制; (3) 再生制动过程中储能系统、电机/发电机和CVT 的性能及控制方法。 国外对再生制动领域的研究已具有了一定的基础,20 世纪90 年代全球掀起混合动力汽车研究热潮以后,国外在混合动力汽车再生制动系统的研究上取得了比较快的进展。特别是各大汽车公司,已经在量产的混合动力汽车上普遍采用该系统,大大提高了整车的能量利用效率,降低了整车油耗,延长了整车续驶里程。

纯电动汽车的基本结构和原理

纯电动汽车的基本结构和原理 与燃油汽车相比,纯电动汽车的结构特点是灵活,这种灵活性源于纯电动汽车具有以下几个独特的特点。首先,纯电动汽车的能量主要是通过柔性的电线而不是通过刚性联轴器和转动轴传递的,因此,纯电动汽车各部件的布置具有很大的灵活性。其次,纯电动汽车驱动系统的布置不同,如独立的四轮驱动系统和轮毂电动机驱动系统等,会使系统结构区别很大;采用不同类型的电动机,如直流电动机和交流电动机,会影响到纯电动汽车的重量、尺寸和形状;不同类型的储能装置,如蓄电池,也会影响纯电动汽车的重量、尺寸及形状。另外,不同的能源补充装置具有不同的硬件和机构,例如,蓄电池可通过感应式和接触式的充电机充电,或者采用更换蓄电池的方式,将替换下来的蓄电池再进行集中充电。 纯电动汽车的结构主要由电力驱动控制系统、汽车底盘、车身以及各种辅助装置等部分组成。除了电力驱动控制系统,其他部分的功能及其结构组成基本与传统汽车相同,不过有些部件根据所选的驱动方式不同,已被简化或省去了。所以电力驱动控制系统既决定了整个纯电动汽车的结构组成及其性能特征,也是纯电动汽车的核心,它相当于传统汽车中的发动机与其他功能以机电一体化方式相结合,这也是区别于传统内燃机汽车的最大不同点。 1、电力驱动控制系统 电力驱动控制系统的组成与工作原理如图5.1所示,按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。 1)车载电源模块 车载电源模块主要由蓄电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。

(1)蓄电池电源。蓄电池是纯电动汽车的唯一能源,它除了供给汽车驱动行驶所需的电能外,也是供应汽车上各种辅助装置的工作电源。蓄电池在车上安装前需要通过串并联的方式组合成所要求的电压一般为12V或24V的低压电源,而电动机驱动一般要求为高压电源,并且所采用的电动机类型不同,其要求的电压等级也不同。为满足该要求,可以用多个12V 或24V的蓄电池串联成96~384V高压直流电池组,再通过DC/DC转换器供给所需的不同电压。也可按所需要求的电压等级,直接由蓄电池组合成不同电压等级的电池组,不过这样会给充电和能源管理带来相应的麻烦。另外,由于制造工艺等因素,即使同一批量的蓄电池其电解液浓度和性能也会有所差异,所以在安装电池组之前,要求对各个蓄电池进行认真的检测并记录,尽可能把性能接近的蓄电池组合成同一组,这样有利于动力电池组性能的稳定和延长使用寿命。 (2)能源管理系统。能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配,协调各功能部分工作的能量管理,使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系统与电力驱动主模块的中央控制单元配合在一起控制发电回馈,使在纯电动汽车降速制动和下坡滑行时进行能量回收,从而有效地利用能源,提高纯电动汽车的续程能力。能源管理系统还需与充电控制器一同控制充电。为提高蓄电池性能的稳定性和延长使用寿命,需要实时监控电源的使用情况,对蓄电池的温度、电解液浓度、蓄电池内阻、电池端电压、当前电池剩余电量、放电时间、放电电流或放电深度等蓄电池状态参数进行检测,并按蓄电池对环境温度的要求进行调温控制,通过限流控制避免蓄电池过充、放电,对有关参数进行显示和报警,其信号流向辅助模块的驾驶室显示操纵台,以便驾驶员随时掌握并配合其操作,按需要及时对蓄电池充电并进行维护保养。 (3)充电控制器。充电控制器是把电网供电制式转换为对蓄电池充电要求的制式,即把交流电转换为相应电压的直流电,并按要求控制其充电电流。充电器开始时为恒流充电阶段。

纯电动汽车再生制动系统的建模与仿真_张亚军

第32卷 第15期2010年8月 武 汉 理 工 大 学 学 报 JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vo l.32 N o.15 A ug.2010 DOI:10.3963/j.issn.1671-4431.2010.15.022 纯电动汽车再生制动系统的建模与仿真 张亚军,杨盼盼 (长安大学电子与控制工程学院,西安710064) 摘 要: 为提高纯电动汽车的再生制动能量回收率,通过分析制动系统的工作原理,建立了纯电动汽车制动力分配的数学模型,并根据制动强度和储能元件荷电状态的大小,设计了基于模糊逻辑的制动力分配控制策略,以实现制动能量的高效回收利用。结合典型道路循环工况,利用电动汽车仿真软件ADV ISOR2002对制动力分配的模糊控制策略进行了整车运行仿真验证。结果表明,该制动力分配控制策略改善了制动能量回收率,有利于合理利用其有限的能量延长电动汽车的续驶里程。 关键词: 纯电动汽车; 再生制动系统; 制动力分配; 控制策略中图分类号: U 469.72 文献标识码: A 文章编号:1671-4431(2010)15-0090-05 Modeling and S imulation of Regenerative Braking System for Pure Electric Vehicle Z H ANG Ya -j un,YANG Pan -p an (School of Electronic and Contr ol Engineer ing ,Chang .an U niversity,Xi .an 710064,China) Abstract: In or der to enhance the recycling efficiency of reg enerative braking energy for pure electr ic vehicles (PEV ),the br aking system model of P EV is proposed on the basis of analyzing the braking oper at ion principle.T og ether with t he br aking severity and the state of charge (SOC)of energ y storage element,a nov el contro l strateg y of braking force distribution based o n fuzzy log ic is desig ned,which can realize the high efficiency recycling of braking energ y.T he simulat ion of the fuzzy control strategy for br aking force distribution is carried out in typical driving cycle by the electric vehicle simulatio n software A DVI -SOR 2002.T he simulation results show that t he braking force distribution co ntrol strategy can improve the recy cling efficiency of regenerative br aking energ y,and prolong PEV .s driv ing rang e by rational use of the limited energy. Key words: pure electr ic vehicle; regenerativ e braking system; br aking force distribution; control str ategy 收稿日期:2010-02-04.作者简介:张亚军(1982-),男,硕士生.E -mail:zyajun2010@163.co m 电动汽车作为一种新型的交通工具,以其清洁无污染、驱动能量源多样化、能量效率高等优点成为现代汽车的发展趋势[1]。但其续驶里程不足成为阻碍电动汽车商品化的瓶颈,因此,提高电动汽车续驶里程是亟待解决的一个关键问题。再生制动是电动汽车的特有技术,其功能是在保证电动汽车行驶稳定性的前提下,将电动汽车制动时的一部分机械能经再生制动系统转换为电能存储到储能单元中[2] 。因此再生制动对 降低电动汽车的能耗,延长续驶里程,提高其经济性能有重要的作用。文献[3,4]基于制动安全性要求,通过对电动汽车再生制动系统中保留摩擦制动的必要性展开研究,提出了一种新的再生制动控制策略,所提出的控制策略可通过检测电动汽车制动强度的大小,将电动汽车制动时总制动力需求在驱动轮与从动轮之间分配。文献[5]分析了在制动稳定性条件下,电动汽车再生制动系统制动能量回收能力,并从动力学角度建立了驱动轮电气制动力和摩擦制动力制动份额随制动强度变化的模型。但上述文献在分析电动汽车再生制动

电动车控制器原理图解

电动车控制器原理图解 单片机PICl6F72是目前电瓶车控制器主流控制芯片,配合2只 74HC27(3输入或非门电路);1只74HC04D(反相器);1只74HC08D(双输入与门)和一片LM358(双运放),组成一款比较典型的无刷电瓶车控制器,具有60°和120°驱动模式自动切换功能,其基本组成框图见图l。实物测绘原理图见图2(图中数据除注明外,均为开锁停车状态数据)。 一、电路简介与自检 开通电门锁,48V电瓶直流电经电门锁线输入到控制器,一路经R3、R13、R4等送入U6的③脚作电瓶欠压检测用,另一路送入U13、U14、

U15输出+15V和+5V给IC和末级驱动供电。单片机PICl6F72的⑨、⑩脚外接16MHz晶体,①脚外接R13、C25组成复位电路,电门锁开锁,单片机得电工作后即进入初始化自检状态,它主要检测:1.由R3、R73、R4、R11、C2l等组成的电池欠压检测电路(典型值U6的③脚输入3.8V)。 2.由R5、R6、U1等组成的末级电流检测和过流保护电路(正常值Ul的⑦脚输出0V,①脚输出约3.6V)。 3.转把复位信号(正常值U6的⑥脚输入约0.8V的低电平)。 4.刹车复位信号(正常值U6的⑦脚输入4.8V高电平)。 5.电机霍尔元件检测到的无刷电机相位信号(正常时至少有一根霍尔线输入为4.1V,其他为0V)。 自检后的状态由LED2显示结果,以下是参照值(具体显示与单片机的程序设计有关)。 闪l停l--自检正常通过 闪2停l--欠压 闪3停l--LM358故障 闪4停1--电机霍尔信号故障

闪5停l--下管故障 闪6停l--上管故障 闪7停1--过流保护 闪8停l--刹车保护 闪9停1--手把地线断开 闪10停1--手把信号和手把电源线短路 闪l停11--上电时手把信号未复位 若自检正常通过,当转动转把时,U6根据转把输出电压的大小,将相应脉冲宽度的载波信号与三路驱动上下管的换相导通信号混合,从而达到控制无刷电机速度的目的,不同的速度对应不同的电机电流,同时行驶速度与电机换相频率成正比。 电路中,末级功率管V1和V2,V3和V4分别为无刷电机U相的上、下路驱动管;V5和V6,V7和V8分别为无刷电机V相的上、下路驱动管;V9和V10,Vll和V12分别为无刷电机W相的上、下路驱动管。U2为下管驱动IC,U4为上管驱动IC;U3、U5为上、下管R55、R56(康铜丝)串接在末级功率管的地线上,因而末级功率管的电流变化会在R55、R56上产生压降,所以由R5、R6和Ul等组成的电流检测电路可以随时检测无刷电机电流的大小,避免过流损坏电机。由R3、R73、R4、R11、C21、

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨

混合电动汽车整车控制策略研究及发展趋势探讨 张嘉君 武汉理工大学汽车工程学院,湖北武汉 430070 E-mail:941ai@https://www.wendangku.net/doc/532626460.html, 摘要:混合电动汽车整车控制策略是电动汽车的灵魂。本文综述了当前混合电动汽车控制关键技术,分析了应用于电动汽车的主要控制理论,提出了整车控制策略研究的重点和突破方向,对混合动力整车控制策略设计与开发具有指导和借鉴意义。 关键词:混合电动汽车,控制策略,关键技术 1 引言 混合电动汽车(Hybrid Electrical Vehicle, 简称HEV)是指同时装备两种动力来源——热动力源(由传统的汽油机或者柴油机产生)与电动力源(电池与电动机)的汽车。通过合理复合动力系统,灵活调控整车功率流向,使发动机保持在综合性能最佳的区域工作,从而降低油耗与排放。美国的PNGV (Partnership for a New Generation of Vehicles)、欧洲的“The Car of Tomorrow ”计划、日本的“Advanced Clean Energy Vehicle Project”以及我国的“清洁汽车行动”都正是基于HEV而制定的战略计划。刚刚闭幕的“十一五”规划着力自主创新,混合动力技术可能是我国汽车行业自主创新的最大突破口,而在HEV关键技术中,整车控制策略占据着核心灵魂位置,因此,科学深入研究混合动力汽车的整车控制策略显得必然重要。作者对混合电动汽车的控制理论及技术现状作了系统分析,并指出了HEV控制策略研究关键技术和发展方向。 2 概念与结构 混合动力汽车主要有串联(SHEV)、并联(PHEV)和混联(SPHEV),和传统汽车的主要区别在于其多了电动机或发电机,不同混合动力之间的结构区别主要在于起能量流向的不同,图1和图2给出了串联和并联混合动力汽车的能量流向。抽象的混合动力控制策略,就是通过合理规划整车在具体行使工况中的不同动作,使整车能量高效、合理流动,达到整车经济性、动力性、排放等各项指标达到最佳结合点。 由于各种混合动力电动汽车结构上的差异,因而需要不同的控制策略来调节和控制功率流从不同元件的流进和流出,采用不同控制策略的目的是为了实现不同的控制目标。具体来说,混合动力控制策略的控制目标主要有以下四个:燃油经济性;排放指标;系统成本;最驱动性能。 - 1 -

电动汽车用电机控制策略分析

电动汽车用电机控制策略分析摘要 第一章绪论 1.1引言 1.2电动汽车的定义及优势 1.2.1电动汽车的定义 1.2.2电动汽车的优势 1.3电动汽车的基本结构 1.4本论文选题的意义及主要内容 1.4.1选题的意义 1.4.2本文的主要内容 第二章电动汽车电机驱动系统介绍 2.1电动汽车驱动电机分类 2.2电机驱动系统系统构成与布置方式 2.3电动汽车中电动机类型及其驱动系统 2.4电动汽车电机驱动控制的发展现状和趋势 第三章交流感应电动机及其控制策略 第四章无刷直流电动机及其控制策略 第五章永磁同步电动机及其控制策略 5.1永磁同步电机的结构和特点 5.2永磁同步电机矢量控制理论 5.2.1电动机的转矩控制 5.2.2 PMSM坐标变换 5.2.3 PMSM数学模型 5.2.4电流极限圆和电压极限圆 5.3永磁同步电动机恒转矩控制

5.3.1id =0控制 5.3.2最大转矩/电流比控制 5.3.3恒磁链控制 5.3.4 cosφ=1控制 5.4永磁同步电动机弱磁控制 第六章全文总结与展望 摘要 第一章绪论 1.1引言 在未来的一段时间内,我国将成为世界最大的汽车消费国,2010年我国汽车增加到五千六百万辆以上,不过空气污染源也会大幅度提高,空气污染将有64%来自于汽车尾气的排放,在2020年左右,我国石油消费量将超过4.5亿吨,而我国能源系统效率平均低于国际先进水平10%,但是我国60%石油消费量依赖于进口,要是仍然采用传统的内燃机技术发展汽车工业将会使我国为此付出巨大代价和对环境保护也会造成巨大的压力。在这种严峻的形势下,我国汽车工业的未来发展需要我们好好思考。 根据现在世界人口和汽车的增长趋势来看,今后50年中,世界人口和汽车数量分别从60亿增加到100亿和7千万增加到2亿5千万辆以上。若这些车辆都采用内燃机,能源需求和空气污染将会给人类造成巨大的压力和损坏。因此我们必须开发节能环保型以及高效智能型的交通车辆,只有这样才能在本世纪实现交通的可持续发展。能源危机曾经对世界经济带来严重影响,因此石油毕源的争夺更加强烈,石油纠纷在国际上也不断发生,甚至为了争夺石油资源而爆发的战争在近几年也不断发生。因此石油资源的解决是当今世界每个国家所面临的首要考虑的问题,石油资源解决的好坏是当今世界是否稳定的重要因素。 电动汽车是将机算机、电子与化学各学科领域中的高新技术于一体,是汽车、计算机、电力拖动、新材料、新能源、功率电子、自动控制、化学电源等工程技术中最新成果的集成产物。混合动力电动汽车、燃料电池汽车和纯电动汽车对世界汽车的发展以及环境的保护都起到一个前所未有的阶段,具有里程碑的意义。 1.2电动汽车的定义及优势 我国政府已将电动汽车的快速发展列入我国“十五”国家863计划,加大了对电动汽车开发和产业化的投入,与世界发达国家电动汽车发展接轨,目前已经取得了一定得成就。我国不少高等院校、相关的研究以及国内部分企业都加强了对电动汽车研究开发的力度,加快了汽车事业的发展速度。目前我国纯电动汽车研发比较顺利,可以小批量生产与应用;与此同时混合动力汽车的发展目前它的产业化也可以说具备条件;值得炫耀的是我国的燃料电池汽车研发目前达到国际先进水平。因此我国建立电动汽车产业,逐步实施车用能源动为系统转型,实现节能环保目标奠定了技术基础。 1.2.1电动汽车的定义 电动汽车是指以车载电源为动力,用全部或部分由电机驱动,并配置大容量电能储存装置,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆 1.2.2电动汽车的优势 现如今各国都在发展电动汽车事业,是由于它具有以下几个方面的优点:

混合电动汽车模糊控制策略仿真分析

(研究生课程论文) 汽车动力学 论文题目:混合电动汽车模糊控制策略仿真分析 2014年1 月4 日 混合电动汽车模糊控制策略仿真分析 摘要:本文以ADVISOR软件中本田In sight的整车模型为研究对象,该车型搭载了ISG启动电机,是一款典型的并联式混合动力汽车。文章首先对其主要模块:车辆动力学、发动机、电机和蓄电池的仿真模型进行了详细地数学建模分析。然后基于后向仿真的原理在MATLAB/SIMULINK 环境中建立了模糊逻辑的 控制策略。对ADVISOR软件进行二次开发,将建立的控制策略嵌入到ADVISOR操作系统中进行仿真测 试。最后,在ADVISOR的GUI界面中选择1.0L、41kW的发动机和10kW的电机,选择典型城市道路循环工况 (UDDS )对模糊控制策略进行性能仿真,验证该控制策略下车辆的动力性、燃油经济性与排放性能并记录仿真结果。 关键词:混合动力电动汽车、ISG、ADVISOR、控制策略、后向仿真 Abstract: The paper takes Honda In sight parallel hybrid electric vehicle (HEV) as the research subject, which is assisted by an integrated starter generator. We firstly mathematical modelingandanalyzing the main units of

theInsight vehicle simulation model (such as: the vehicle dynamics module, engine module, and motor controller module) in the ADVISOR software, the n formulates the Rule-based Con trol Strategy and the Fuzzy Logic Con trol Strategy in the MATLAB/SIMULINK environmentbased on the Backward Simulation principle. In order to embed the two control strategies into the operating system of ADVISOR, the paper redeveloped the ADVISOR2002 for the off-line simulation of the twocontrol strategies. Finally, we chose1.0L, 41kW engine and 10kW motor in theGUI in terface of ADVISOR, test the vehicle ' fuel economy, emissi on, and power performa nee in the UDDS con diti ons, and recorded the simulati on results in the table. Keywords:Hybridelectric vehicle; ISG; ADVISOR; control strategy; backward simulatio n 1仿真软件MATLAB/SIMULINK 及ADVISOR的介绍 1.1 MATLAB/SIMULINK 简介 MATLAB的全称是矩阵实验室。不仅具有强大的数值计算能力,它还可以提供了专业的文字处理、符号计算、实时控制和可视化建模仿真等功能。SIMULINK是MATLAB软件下的一个模块,它主要是用来 对动态系统各种信号流进行建模、仿真计算和结果分析的MATLAB软件包。 SIMULINK在混合动力汽车模拟仿真过程中的主要作用是:利用提供的现有模块对混合动力系统近似 建模、仿真和分析,可以在设计之初,根据仿真结果对模型进行调整和修改,也对设计的参数选定有一定的帮助,对控制系统也能进行一定的优化。 1.2 ADVISOR 简介 ADVISOR是美国能量部为了便于管理一些关于混合动力的动力系统的项目在二十世纪九十年代基于 MATLAB开发的,并在1998年命名为ADVISOR⑴,ADVISOR的主要功能有以下几点: (1)ADVISOR的主要功能是模拟各种汽车(传统汽车,电动汽车等)在整个循环工况中的车辆动力性能、经济燃油性指标以及排放指标,并具有强大的动力性分析、能量流分配分析、效率数据分析能力[2]。 (2 )可用来对设计参数的优化匹配,包括整车质量、滚动阻力系数、变速比等,为优化整车及车辆

QCT电动汽车再生制动系统测试和评价方法征求意见稿

QC/T《电动汽车再生制动系统测试和评价方法》 征求意见稿-编制说明 (一)工作简况(包括任务来源、主要工作过程、主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等: 制动能量回收作为电动汽车提高能源利用效率的重要技术之一,是体现电动汽车优势和特点的重要技术,是决定多种形式电动汽车能耗经济性、整车安全性的一项共性关键技术。2012年国家发布了《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,电动汽车将在未来得到长足发展,在此背景下,“制动能量回收”这一基础节能技术也将会得到大力发展和推广应用。为促进电动汽车技术发展,在2013年底,“再生制动系统测试和评价方法”的行业标准由全国汽车标准化技术委员会电动车辆分委会立项(计划号:2013 - 2106T - QC),开展制定研究。 2013年11月19日,在标准研究计划下达后,全国汽车标准化技术委员会电动车辆分委会电动汽车整车标准工作组在第四次工作会议上启动了《电动汽车再生制动能量回收系统测试和评价方法》的研究和起草工作。 2014年7月29日,电动汽车整车标准工作组换届会议暨第一次工作会议上,标准起草人就《电动汽车再生制动系统测试和评价方法》标准的“背景”、“国内外研究现状”、“制动回收系统评价指标的确定”、“测试评价方法制定”、“试车验证试验”等方面进行介绍,与会专家就测量精度和方法等方面展开讨论,形成标准第一版草案并发到工作组征求意见。 2015年7月23日,结合前期工作组意见反馈情况,起草人完善了标准草案,在本次会议上再次就标准制定的背景、技术内容和计算方法进行汇报,工作组内部达成一致意见。 2015年8月至今,在工作组内部进行了数轮讨论和意见征求,形成标准征求意见稿。 (二)标准编制原则和主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)的论据,解决的主要问题,修订标准时应列出与原标准的主要差异和水平对比: (1)编制原则 本标准主要根据已有课题研究成果、参考美国加州技术支持文件“轻型电动汽车Ⅲ温室气体非试验循环规定”(“LEV Ⅲ GREENHOUSE GAS NON-TEST CYCLE PROVISIONS”)中关于电动汽车制动能量回收方面的部分技术内容,以及国内现有的电动汽车标准法规GB/T 19596《电动汽车术语》、GB/T《18386电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》、GB《7258机动车运行安全技术条件》、GB《21670乘用车制动系统技术要求及试验方法》中的相关技术内容进行了修改及丰富。 标准编制过程充分调研了国内外相关标准的情况,对制动系统原理、测试方法和评价指标进行了深入对比研究和试验验证,工作组内企业对修订内容进行多次征求意见,并在会上

电动汽车电机控制器原理

电动汽车电机控制器 一、电机控制器的概述 根据GB/T 18488.1-2001《电动汽车用电机及其控制器技术条件》对电机控制器的定义,电机控制器就是控制主牵引电源与电机之间能量传输的装置、是由外界控制信号接口电路、电机控制电路和驱动电路组成。 电机、驱动器和电机控制器作为电动汽车的主要部件,在电动汽车整车系统中起着非常重要的作用,其相关领域的研究具有重要的理论意义和现实意义。 二、电机控制器的原理 图1汽车电机控制器原理图 电机控制器作为整个制动系统的控制中心,它由逆变器和控制器两部分组成。逆变器接收电池输送过来的直流电电能,逆变成三相交流电给汽车电机提供电源。控制器接受电机转速等信号反馈到仪表,当发生制动或者加速行为时,控制器控制变频器频率的升降,从而达到加速或者减速的目的。 三、电机控制器的分类 1、直流电机驱动系统 电机控制器一般采用脉宽调制(PWM)斩波控制方式,控制技术简单、成熟、成本低,但效率低、体积大等缺点。 2、交流感应电机驱动系统 电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频调速方式实现电机调速,采用矢量控制或直接转矩控制策略实现电机转矩控制的快速响应。

3、交流永磁电机驱动系统 包括正弦波永磁同步电机驱动系统和梯形波无刷直流电机驱动系统,其中正弦波永磁同步电机控制器采用PWM方式实现高压直流到三相交流的电源变换,采用变频调速方式实现电机调速;梯形波无刷直流电机控制通常采用“弱磁调速”方式实现电机的控制。由于正弦波永磁同步电机驱动系统低速转矩脉动小且高速恒功率区调速更稳定,因此比梯形波无刷直流电机驰动系统具有更好的应用前景。 4、开关磁阻电机驱动系统 开关磁阻电机驱动系统的电机控制一般采用模糊滑模控制方法。目前纯电动汽车所用电机均为永磁同步电机,交流永磁电机采用稀土永磁体励磁,与感应电机相比不需要励磁电路,具有效率高、功率密度大、控制精度高、转矩脉动小等特点。 四、电动控制器的相关术语 1、额定功率:在额定条件下的输出功率。 2、峰值功率:在规定的持续时间内,电机允许的最大输出功率。 3、额定转速:额定功率下电机的转速。 4、最高工作转速:相应于电动汽车最高设计车速的电机转速。 5、额定转矩:电机在额定功率和额定转速下的输出转矩。 6、峰值转矩:电机在规定的持续时间内允许输出的最大转矩。 7、电机及控制器整体效率:电机转轴输出功率除以控制器输入功率再乘以100%。 扩展阅读: WP4000变频功率分析仪应用于电动汽车电机试验 现行的电动汽车相关标准大全 如何选择电动汽车电池监测系统 hb

纯电动汽车控制策略

学习任务3 纯电动汽车的控制策略 任务目标 任务目标 能够正确的认识纯电动汽车的控制策略的功用和设计思路。 能够掌握对加速转矩控制策略、制动能回馈控制策略、驱动转矩的功率限制策略的分析方法 学习重点 对纯电动汽车控制策略的分析和设计。 知识准备 一、电动车控制系统概述 1整车控制单元. 汽车整车控制单元(VCU)是纯电动汽车整车控制系统的核心部件。纯电动汽车的正常行驶、安全性、再生能量回馈、网络管理、故障诊断与处理以及车辆状态监测等方面都需要VCU 的参与。对于加速度踏板、制动踏板、电子换挡杆等传感器数据和驾驶员操作指令的数据,控制指令将其发送至整车控制单元,整车控制单元按照既定的整车控制策略进行数据处理,将处理结果发送给电机控制器、电池控制单元等,并实时监控车辆运行状态。在纯电动汽车制动过程中,为了提高纯电动汽车的行驶里程,整车控制单元进行制动能量反馈控制。整车控制单元直接或通过CAN 总线和其他电子控制单元传送数据和控制指令。下图是纯电动汽车控制单元的示意图。 2.整车控制系统可以根据驾驶员的意图发出各种指令,电机控制器可实时响应并调节驱动电机的输出,实现怠速、前进、倒车、停车、能量回收和停车等功能。整车控制系统通过采集加速踏板信号、制动踏板信号和档位开关等信息,一同接收CAN 总线上的电机控制器信号和电池管理系统发送的信号,并通过车辆控制策略对接收

到的数据信息进行分析判断,获取驾驶员的驾驶意图和车辆行驶状态,最后利用CAN 总线发出指令,控制各部件控制器的工作,从而保证车辆正常行驶 3、整车控制策略的功用 纯电动汽车驱动系统中主要有电机驱动装置,传动系统,动力电池等。必须有一个性能优越、安全可靠的整车控制策略,从各个环节上合理控制车辆的运行状态、能源分配和协调功能,以充分协调和发挥各部分的优势,使汽车整体获得最佳运行状态。整车控制策略主要包括: (一) 汽车驱动控制。根据司机的驾驶要求、车辆状态、道路及环境状况,经分析和处理,向电机控制器发出相应指令,满足驾驶要求。 (二) 制动能量回馈控制。根据制动踏板和加速踏板信息、车辆行驶状态信息、蓄电池状态信息,计算再生制动力矩,向电机控制器发出指令。 (三) 整车能量优化管理。通过对车载能源动力系统的管理,提高整车能量利用效率,延长纯电动汽车的续驶里程。 (四) 车辆状态显示。对车辆某些信号进行采集和转换,由主控制器通过综合数字仪表显示出来。 二、纯电动汽车整车控制策略 车辆需要在满足驾驶员意图,汽车的动力性、平顺性和其他基本技术性能以及成本控制等要求的前提下选择合适的控制策略。针对各部件的特性及汽车的运行工况,控制策略要实现能量在电机、电池之间的合理而有效分配、使整车系统效率达到最高,获得整车最大的经济性以及平稳的驾驶性能。在设计纯电动汽车的时候,首先要在保证汽车基本性能的前提下降低汽车的能量消耗,提高车辆的续驶里程。同时还要兼顾电池的寿命,并充分考虑驾驶员的驾驶意图、汽车的平顺性以及安全性。 基于上述原则,制定控制策略的思路为: 实时考虑行驶工况,电池SOC值等影响因素,根据规则将转矩合理地分配给电机。同时限定电机的工作区域和SOC值的范围,确保电机和动力电池能够长时间保持高效的状态。若出现问题,系统可根据预先设定的规则对纯电动车辆系统的工作模式进行判断和选择。最终,在整车控制器与电机控制器中形成一个实时控制的闭环系统。这样既能保证驾驶员驾驶意图能够得到充分满足,也能够对车辆状态进行控制,保证安全性和舒适性。 1、驾驶员意图解析 对于纯电动汽车,驾驶员最简单的意图分析是加速踏板与驱动电机的期望输出功率之间的开度曲线关系。以加速踏板开度平衡曲线为基准,判断驾驶员的操作意图,当电动车辆在直道上匀速行驶时,电动汽车的运动状态点落在油门踏板的开度平衡曲线上,如图

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