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《长安大学》 2009年
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纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究

汪贵平  
【摘要】:纯电动汽车具有高效、低噪声、零排放等显著优点,在环保和节能方面具有不可比拟的优势,其应用和普及已成为汽车工业可持续发展的必然趋势。迄今为止,续驶里程不足仍然是制约纯电动汽车商业化的瓶颈。为实现有限能量源的充分利用,提高驱动系统效率及再生制动能量回收是目前亟待解决的问题。在此背景下,本文以陕西省重点科技攻关计划项目为依托,在高效电驱动系统、再生制动能量回收、双能量源存储系统和优化控制策略等方面,通过理论推导、仿真与实验获得纯电动汽车的研制依据和实验数据,为高性能纯电动汽车的研究与开发提供理论基础和工程经验。论文的研究工作及主要创新点包括: 1.在分析电动汽车动力学和电机模型的基础上,建立了永磁直流电机拖动汽车的动力学数学模型,该模型更好地反映了电动汽车运动受风阻影响这一特殊性。考虑到电机通用数学模型的普适性,决定采用其主要参数和环节,并辅之相应的非线性环节构建电机拖动汽车的动态结构图。同时,推导出转动惯量和机电时间常数的计算公式,使各参数的物理意义更加明确,实现了机(汽车)电(电机)系统的有机结合。 2.系统分析了纯电动汽车驱动与再生制动能量回收的控制策略,针对蓄电池单能量源纯电动汽车,以车速为控制目标,研究了电动运行状态的各种控制方案,详细分析了系统的构成、稳态结构和动态响应,比较了各自的优缺点和适用范围。为了充分利用再生制动的功能,分析了纯电动汽车再生制动的工作原理,研究了能量回收的控制策略,利用Matlab仿真验证了理论研究的正确性。 3.以城市公交中巴客车作为纯电动汽车的改装对象,简要介绍了纯电动试验样车的基本结构、完成了控制系统配套所需电气控制线路的设计。在此基础上,提出了控制器系统的总体设计方案,完成了器件选型、硬件电路设计、软件程序设计等工作,同时制作了控制器电路板、触发保护线路和二象限PWM功率变换装置。为了便于调试和重要参数显示,完成了智能仪表盘的软硬件设计。在实验室完成了系统功能测试。 4.根据超级电容加双向DC/DC变换器与蓄电池并联的结构,设计了双能量源系统的主回路电路结构,并对其工作状态进行了详细分析,以满足纯电动汽车对比能量和比功率的双重要求。在此基础上,根据整车的性能要求和配置情况,分别从能量和功率角度对双能量源系统的蓄电池、超级电容单体串联数目及各节容量进行了理论计算和匹配设计。利用扩展的ADVISOR仿真软件对双能量源的匹配参数进行了仿真优化及结果校验,可以满足纯电动汽车对双能量源系统的要求。 5.根据纯电动汽车的不同工作状态,设计了双向DC/DC变换器的模糊自调整控制策略。在电动运行状态下以“稳压”为目标,实现超级电容和蓄电池的输出电压相匹配;在制动运行状态下以“稳流”为目标,实现对超级电容和蓄电池的恒流充电。建立了电动状态电压控制和制动状态电流控制的Matlab仿真模型,验证了模糊自调整控制策略的正确性和有效性。 6.针对双能量源纯电动汽车的制动力分配和能量管理控制问题,提出了双能量源制动力分配和能量管理的模糊控制策略,并从整车经济性、动力性、能量源效率和制动能量回收四个角度对所制定的双能量源模糊控制效果进行了仿真验证。仿真结果表明,模糊控制策略可以合理分配蓄电池和超级电容的输出功率,综合发挥双能量源特长,提高整车的动力性和经济性。 7.对ADVISOR2002仿真软件进行了二次开发,获得了界面友好且适合双能量源纯电动汽车仿真的专用平台,克服了用ADVISOR软件不能对双能量源纯电动汽车进行性能仿真的缺点。结合典型循环工况,对双能量源纯电动汽车及其控制策略进行了性能仿真,仿真结果表明双能量源纯电动的经济性和动力性都得到了提高。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U469.72

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张磊;李树国;;电梯驱动系统节能关键技术研究[J];电气应用;2013年06期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘志强;纯电动汽车电液复合再生制动研究[D];武汉理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 邓绍伟;纯电动汽车再生制动技术的研究与仿真[D];武汉理工大学;2012年
2 闫龙涛;基于XC2268N的纯电动汽车整车控制器设计[D];天津大学;2012年
3 李大伟;电动汽车轮毂驱动与制动回能的控制策略研究[D];重庆理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何洪文,余晓江,孙逢春;电动车辆设计中的匹配理论研究[J];北京理工大学学报;2002年06期
2 南金瑞,王建群,孙逢春;电动汽车能量管理系统的研究[J];北京理工大学学报;2005年05期
3 张林;杜子学;朱海峰;王淑芳;;电动汽车的再生制动控制策略研究及仿真[J];北京汽车;2006年05期
4 石庆升;张承慧;崔纳新;;新型双能量源纯电动汽车能量管理问题的优化控制[J];电工技术学报;2008年08期
5 黄斐梨,王耀明,姜新建,刘士祥,李发海;电动汽车永磁无刷直流电机驱动系统低速能量回馈制动的研究[J];电工技术学报;1995年03期
6 赵辉,李铁才,孙立志,陆永平,刘彤彦,童旭松;电池供电的永磁电动机系统的再生制动[J];电机与控制学报;1999年04期
7 李珂;张承慧;崔纳新;;电动汽车用高效回馈制动控制策略[J];电机与控制学报;2008年03期
8 朱鹏程,郭卫农,陈坚;升压斩波电路PI和PID调节器的优化设计[J];电力电子技术;2001年04期
9 王宝瑛;朱方明;曹秉刚;白志峰;;电动汽车用DC/DC变换器模糊自整定PI控制[J];电力电子技术;2007年01期
10 王成悦;张兴;杨淑英;谢震;;电动汽车对称半桥DC/DC变换器的建模和控制[J];电力电子技术;2008年10期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张翔;电动汽车建模与仿真的研究[D];合肥工业大学;2004年
2 于远彬;车载复合电源设计理论与控制策略研究[D];吉林大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 张靖;超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真[D];武汉理工大学;2005年
2 王晓峰;主从能源电动汽车能源匹配研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
3 徐海东;电动汽车再生制动能量高效回收控制策略研究[D];山东大学;2007年
4 梁广省;基于CAN总线和ARM的汽车液晶仪表的设计与研究[D];南京航空航天大学;2007年
5 赵新龙;电动汽车蓄电池性能测试方法研究及试验台开发[D];长安大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘灵芝;;基于ADVISOR的电动汽车性能仿真研究[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2006年03期
2 肖平;;混合动力电动汽车的建模与仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年03期
3 刘灵芝;;ISG型混合动力汽车系统设计与性能仿真[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年02期
4 徐小东;张炳力;;混合动力技术与未来汽车的发展[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
5 娄洁;戴龙泉;;电动汽车制动能量回收控制策略研究[J];安徽科技学院学报;2010年03期
6 韩利;温旭辉;曾莉莉;;混合动力电动汽车用电机及驱动控制器的电磁兼容设计[J];安全与电磁兼容;2006年01期
7 何士娟,张承宁,彭连云,孙逢春,谭建;水平铅酸电池的实验研究与性能分析[J];车辆与动力技术;2003年04期
8 何洪文,祝嘉光,李剑;混合动力电动汽车技术发展与现状[J];车辆与动力技术;2004年02期
9 王凤麒,崔胜民;基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究[J];车辆与动力技术;2005年01期
10 李巍,张承宁;电驱动车辆双电机协调控制研究[J];车辆与动力技术;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 谢添卉;李武峰;柏德胜;崔宇;罗小英;;GIS在电动汽车充换电设施建设运行中的应用[A];第十四届中国科协年会第19分会场:电动汽车充放电技术研讨会论文集[C];2012年
3 安强;;神经网络BP PID在电动车能量回收技术中的运用[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
4 裴琨;;机动车尾气污染与新能源汽车[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第二卷)[C];2011年
5 刘子豪;;电动汽车上电机的选用[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
6 徐国凯;张涛;赵秀春;;电动汽车制动力分配策略的研究与仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
7 张云;张承慧;;ADVISOR仿真软件及其在电动汽车仿真中的应用[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
8 荣延泽;刘士荣;毛军科;李松峰;;一种基于dp/dv=0的最大功率跟踪控制策略[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
9 薛玉春;薛震;张义民;;基于前驱动桥的电动汽车耦合振动研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
10 徐福增;沈启平;韩雪岩;唐任远;;电动汽车用永磁同步电机铁耗分析[A];第十一届全国永磁电机学术交流会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹安东;基于混合系统理论的混合动力客车控制策略和参数优化研究[D];合肥工业大学;2010年
2 吴铁洲;HEV锂离子电池组管理关键技术研究[D];华中科技大学;2010年
3 庞珽;混合动力汽车双机械端口电机及其控制系统研究[D];华中科技大学;2010年
4 陈平录;气动燃油混合动力车混合效能分析及其电控气动发动机的研究[D];浙江大学;2010年
5 张鼎;磁浮电源与悬浮控制系统的耦合作用研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 杨钫;面向产品工程化的混合动力客车设计方法研究[D];吉林大学;2011年
7 王吉;电动轮汽车制动集成控制策略与复合ABS控制研究[D];吉林大学;2011年
8 雷之力;微网谐波振及电压暂降的评估与控制[D];华北电力大学(北京);2011年
9 李正明;混合动力电动代步车关键技术的研究[D];江苏大学;2011年
10 杨娟;超级电容电池用炭类负极材料制备及性能研究[D];中南大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张海清;基于嵌入式系统的CAN总线汽车组合仪表的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 余熠;基于SOC估计算法的电动汽车充电器设计[D];安徽工程大学;2010年
3 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
4 崔淑华;醇汽油混合燃料发动机性能应用试验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 白鑫;超级电容器恒功率测试系统的研究[D];大连理工大学;2010年
6 谢玉录;用于城市公交车的能量再利用智能控制系统的研制[D];大连理工大学;2010年
7 杨崔;混合动力电动汽车电机驱动控制研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
8 庄益诗;纯电动车电池组管理系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
9 邹武元;导电聚苯胺在超级电容器中的应用研究[D];中国海洋大学;2010年
10 姚文贤;电动汽车大功率智能充电器的若干关键技术的研究[D];苏州大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李国斐;林逸;何洪文;;电动汽车再生制动控制策略研究[J];北京理工大学学报;2009年06期
2 张林;杜子学;朱海峰;王淑芳;;电动汽车的再生制动控制策略研究及仿真[J];北京汽车;2006年05期
3 陈旭;李大伟;蒋振江;陈蜀海;;电动汽车轮毂电机神经网络控制策略[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年11期
4 李伟;宋晓华;;汽车EPS系统助力控制策略实现研究[J];重庆理工大学学报(自然科学);2011年12期
5 赵会强;刘怀智;陈安红;;电动汽车的再生制动研究[J];城市车辆;2006年04期
6 何海波;;电动汽车动力系统关键技术发展状况[J];城市车辆;2009年06期
7 邓隆阳;黄海燕;卢兰光;杨福源;;超级电容性能试验与建模研究[J];车用发动机;2010年01期
8 赵辉,李铁才,孙立志,陆永平,刘彤彦,童旭松;电池供电的永磁电动机系统的再生制动[J];电机与控制学报;1999年04期
9 屈百达;骆立安;;模糊PID在高尔夫球车驱动控制中的应用[J];电力电子技术;2009年07期
10 程伟,徐国卿,王晓东;电动汽车用永磁无刷电机回馈制动技术研究[J];电气传动;2005年11期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 刘明辉;混合动力客车整车控制策略及总成参数匹配研究[D];吉林大学;2005年
2 张慧妍;超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
3 彭栋;混合动力汽车制动能量回收与ABS集成控制研究[D];上海交通大学;2007年
4 于远彬;车载复合电源设计理论与控制策略研究[D];吉林大学;2008年
5 石庆升;纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪国民;四轮驱动轮毂电动汽车控制器研究[D];武汉理工大学;2011年
2 蒋波;带有模型参数提取的电池管理系统监控平台的设计[D];天津大学;2012年
3 汪葵;XL纯电动轿车动力总成控制策略研究及软件开发[D];天津大学;2004年
4 周能辉;基于CAN总线的纯电动轿车动力总成控制器的开发研究[D];天津大学;2004年
5 杨立勇;电动汽车用永磁无刷直流电机控制技术研究[D];重庆大学;2004年
6 陈少卿;基于CAN的电动汽车控制网络设计与实现[D];华中科技大学;2004年
7 刘博;基于纯电动汽车的制动能量回收系统的研究与实现[D];清华大学;2004年
8 袁沂辉;永磁无刷直流电机控制系统研究[D];华中科技大学;2004年
9 张斌;用于汽车制动力分配的数字电液比例系统[D];吉林大学;2005年
10 李斌花;纯电动汽车电机驱动系统控制策略研究[D];湖南大学;2005年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董明哲;充电电池容量预测的算法研究[J];鞍山师范学院学报;2000年03期
2 杨世文,郑慕侨,闫清东,项昌乐;履带车辆动力传动系仿真研究[J];车辆与动力技术;2003年02期
3 李智永,张才三;面向对象的车辆传动系统仿真研究[J];车辆与动力技术;2003年02期
4 孙东明,项昌乐;面向对象建模在车辆动力传动系统中的应用[J];车辆与动力技术;2003年04期
5 成森,孙业保,耿东,杨为琛,孙逢春;串联型混合动力汽车动力系统设计与仿真[J];车辆与动力技术;2003年04期
6 翟丽,彭连云,孙逢春;基于MATLAB/SIMULINK电动汽车感应电机建模仿真与特性分析[J];车辆与动力技术;2003年04期
7 王凤麒,崔胜民;基于ADVISOR的并联式混合动力越野汽车的研究[J];车辆与动力技术;2005年01期
8 古丽萍;前景广阔的电动汽车[J];节能与环保;2003年08期
9 陈勇,孙逢春;电动汽车续驶里程及其影响因素的研究[J];北京理工大学学报;2001年05期
10 何洪文,余晓江,孙逢春;电动车辆设计中的匹配理论研究[J];北京理工大学学报;2002年06期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 孙立清;陈伟;白文杰;常玉华;孙逢春;;纯电池电动客车超级电容器系统匹配和控制策略研究[A];2002中国电动汽车研究与开发[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 刘明辉;混合动力客车整车控制策略及总成参数匹配研究[D];吉林大学;2005年
2 崔纳新;变频驱动异步电动机最小损耗快速响应控制研究[D];山东大学;2005年
3 张慧妍;超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 向云秀;汽车综合信息显示系统的研究[D];湖南大学;2002年
2 刘志祥;超级电容器相关技术研究[D];哈尔滨工程大学;2002年
3 苏万樯;电动汽车回馈制动中蓄电池充电研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2002年
4 蒲斌;混合动力汽车参数设计及电机控制系统仿真[D];重庆大学;2003年
5 叶尊忠;单体电动车蓄电池管理系统[D];浙江大学;2004年
6 于远彬;混合动力汽车用复合电源参数匹配与控制策略研究[D];吉林大学;2004年
7 朱明方;并联混合动力汽车控制策略和软件设计的研究[D];吉林大学;2004年
8 刘峰;嵌入式实时数据采集系统的设计与实现[D];华中科技大学;2004年
9 张靖;超级电容蓄电池复合电源的研究与仿真[D];武汉理工大学;2005年
10 阮麟;网络化仪表的研究[D];浙江大学;2006年
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4 金科;;电动汽车复仇记[J];今日科苑;2011年12期
5 肖兰;;比亚迪放飞电动汽车梦想[J];标准生活;2010年10期
6 师晓霞;;电动汽车产业化:在求索中前行[J];新经济导刊;2003年07期
7 李喜超;;突破产业桎梏——论电动汽车标准化[J];时代汽车;2005年05期
8 王文军;;益茂——中国电动汽车产业“领跑者”[J];中国科技产业;2009年03期
9 朝阳;;游过方知水深浅,走过才懂路艰险——在希望与困境中穿梭的中国电动汽车[J];广东科技;2009年07期
10 路智军;;中大青山纯电动汽车突破续航500公里大关[J];驾驶园;2009年05期
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1 徐占林;;细分市场纯电动汽车研发与推广[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
2 胡杰强;王智晶;;纯电动汽车泊车雷达系统设计[A];经济策论(下)[C];2011年
3 李年根;;纯电动汽车研究与开发[A];第五届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2008年
4 胡杰强;王智晶;;纯电动汽车泊车雷达系统设计[A];第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下)[C];2011年
5 徐战林;李博;;纯电动汽车驱动电机动力参数选型浅探[A];第六届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集[C];2009年
6 徐舟;唐有根;唐广笛;;锌-空气动力电池在纯电动汽车上的应用前景[A];第七届中国功能材料及其应用学术会议论文集(第7分册)[C];2010年
7 张进;沈安文;;纯电动汽车自动同步换挡系统设计[A];中南六省(区)自动化学会第二十九届学术年会论文集[C];2011年
8 胡伟明;;基于STM32纯电动汽车电驱控制研究[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
9 王健;廖红英;李冰川;杨光;王磊;孟蓉;;纯电动汽车用动力电池电解液的研究进展[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
10 廖涛;;重庆公交发展纯电动汽车的一次尝试[A];重庆汽车工程学会2008年学术会议论文集[C];2008年
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1 王海蕴;走出纯电动汽车的技术误区[N];中国高新技术产业导报;2007年
2 应子;国内首款纯电动汽车上市[N];中国改革报;2009年
3 记者 吉明亮 李根荣;康迪纯电动汽车快速“驶”向美国[N];金华日报;2009年
4 首席记者 徐朝晖 通讯员 方意军;金华汽车产业瞄准新增长点纯电动汽车发展前景很诱人[N];金华日报;2009年
5 本报记者 于丹;小型纯电动汽车“十二五”将获大力扶持[N];中国高新技术产业导报;2010年
6 本报记者 杨秦;纯电动汽车急需“国标”[N];中国经济导报;2010年
7 记者 孙鹏;纯电动汽车关键技术在我市取得重大突破[N];长春日报;2010年
8 本报记者 薛秀泓;纯电动汽车 前景看好瓶颈待破[N];中国改革报;2010年
9 媒体评论员 陈健敏;应着力发展纯电动汽车[N];中国高新技术产业导报;2008年
10 本报记者 王梓函;自主研发的陆地方舟纯电动汽车上路[N];中国工业报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 汪贵平;纯电动汽车驱动与制动能量回收控制策略研究[D];长安大学;2009年
2 黄万友;纯电动汽车动力总成系统匹配技术研究[D];山东大学;2012年
3 陆中华;基于纯电动轿车的两档双离合器式自动变速器控制技术研究[D];吉林大学;2010年
4 刘志强;纯电动汽车电液复合再生制动研究[D];武汉理工大学;2011年
5 曾群;纯电动汽车电动助力转向系统机理研究与设计[D];南昌大学;2009年
6 石庆升;纯电动汽车能量管理关键技术问题的研究[D];山东大学;2009年
7 张毅;纯电动轿车动力总成控制系统的研究[D];上海交通大学;2007年
8 胡春花;纯电动大客车复合电源系统能量管理关键技术研究[D];江苏大学;2012年
9 钟勇;基于CVT的类菱形混合动力电动汽车系统研究与仿真[D];湖南大学;2005年
10 王双红;混合动力电动车用开关磁阻电机控制系统研究[D];华中科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张亚军;双能量源纯电动汽车驱动与再生制动控制策略研究[D];长安大学;2011年
2 任亚辉;纯电动汽车驱动特性分析与控制[D];电子科技大学;2011年
3 张俊;纯电动汽车高压电安全监控系统研究[D];浙江工业大学;2012年
4 杨盼盼;纯电动汽车集成仿真技术及软件平台开发[D];长安大学;2011年
5 鲁盼;纯电动汽车控制器设计与开发[D];长安大学;2010年
6 史骏;纯电动汽车驱动控制系统研究[D];长安大学;2011年
7 张明;我国纯电动汽车产业发展:前景展望及策略选择[D];四川省社会科学院;2011年
8 刘燕玲;北京纯电动汽车产业链构建研究[D];北京工业大学;2012年
9 宋炳雨;纯电动汽车高压电安全管理系统研究与设计[D];山东理工大学;2011年
10 姚海峰;纯电动汽车整车性能建模与仿真[D];南京理工大学;2011年
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