纯电动汽车再生制动控制策略与仿真研究

【摘要】： 伴随当前经济的快速发展,能源和环保问题的压力正日益加大。而汽车在国民经济发展中起到的作用是至关重要的,可以说没有汽车的帮助,经济的发展是不可想象的。目前在道路上行驶的汽车基本上都是传统的燃油车,随着石油资源的日益枯竭及温室效应的凸显,经济环保的新能源车辆的研究已经迅速开展了,目前研究最多的是混合动力车型,虽然该车与传统车相比,经济性有了明显改善,但其仍然依赖燃油,而纯电动汽车只需要消耗电能,而电能的来源比较广泛：如水力发电、风能发电、核能发电、太阳能发电等,随着技术的不断发展,相信未来二三十年一定可以普及纯电动汽车。 纯电动汽车除了具有节能环保的巨大优势外,也有许多不足：续驶里程短、电池成本太高、动力性比传统车弱等。本文就是针对续驶里程短的问题,开展了有助于提高续驶里程的再生制动控制策略与仿真的研究。 再生制动控制策略研究的是如何分配电机再生制动力和传统的摩擦制动力,在保证制动效能的前提下,还要尽量兼顾驾驶者的制动感觉。目前主要有三种控制策略：理想制动力、最佳制动能量回收和并联制动能量回收控制策略。基于目前技术和成本的考虑,本文选择了简单易控制的并联能量回收策略。 文章介绍了再生制动系统的基本结构,电动车用异步电机再生制动的原理和工作过程,影响再生制动效果的影响因素等。 本文是在已经匹配好动力系统的现有车辆的基础上进行matlab/simulink仿真建模的,其中包括：整车模型、驾驶工况模型、驾驶员模型、主控制器模型、电机模型、电池模型、变速器模型、驱动桥模型及车辆模型等,而每一模型中又有若干参数需要设定,通过不断地修改参数值使其更接近真实的车辆,从而提高了仿真的准确性。 最后,通过实际车辆的ECE续驶里程试验,验证了实际车辆在选定控制策略下的再生制动效果,并与仿真结果做了对比。通过试验、积分计算和仿真得到的能量回收率分别为：17.9%、24.3%和25.4%。 【关键词】：纯电动汽车 再生制动控制策略 建模仿真 续驶里程 能量回收率
【学位授予单位】：武汉理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：U469.72
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 纯电动汽车再生制动的必要性11-12
• 1.2 再生制动技术发展现状12-14
• 1.2.1 国外再生制动技术发展现状12-14
• 1.2.2 国内再生制动技术发展现状14
• 1.3 典型的再生制动系统14-16
• 1.4 本文主要研究内容16-17
• 第2章 再生制动系统的结构、原理和影响因素17-27
• 2.1 再生制动系统的结构17-18
• 2.2 电动汽车再生制动原理18-20
• 2.3 变频调速器再生能量的产生机理20-21
• 2.4 再生能量回馈状态下的理论计算21-22
• 2.5 再生制动影响因素分析22-26
• 2.6 本章小结26-27
• 第3章 电动汽车再生制动控制策略的研究27-36
• 3.1 前后车轮上的制动功率和能量27-29
• 3.2 典型再生制动控制理论29-34
• 3.2.1 理想制动力分配控制策略29-31
• 3.2.2 最佳制动能量回收控制策略31-32
• 3.2.3 并联再生制动控制策略32-34
• 3.3 制动能量多过程适度回馈策略34-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第4章 电动汽车的建模36-54
• 4.1 纯电动汽车主要部件基本参数36-37
• 4.2 建模方法37-39
• 4.2.1 整车模型38-39
• 4.3 车辆控制系统模型39-44
• 4.3.1 行驶工况模型39-40
• 4.3.2 驾驶员模型40-41
• 4.3.3 车辆控制器模型41-42
• 4.3.4 控制策略42-44
• 4.4 车辆子系统模型44-52
• 4.4.1 牵引电机44-46
• 4.4.2 动力电池46-48
• 4.4.3 变速器48-49
• 4.4.4 驱动桥49-50
• 4.4.5 车辆模型50-52
• 4.4.6 模型输出52
• 4.5 本章小结52-54
• 第5章 试验结果与仿真结果的分析54-60
• 5.1 车辆续驶里程试验54
• 5.2 试验结果54-57
• 5.3 再生制动效果分析57-59
• 5.4 本章小结59-60
• 第6章 全文总结与建议60-62
• 6.1 全文总结60
• 6.2 建议60-62
• 参考文献62-64
• 致谢64

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