一種新型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、仿真及電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究.pdf

1、混合動(dòng)力汽車(chē)融合了內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)點(diǎn)，是解決能源短缺和改善環(huán)境的有效手段之一，也是當(dāng)代汽車(chē)發(fā)展的重要方向，被列入了我國(guó)“十五”863計(jì)劃和國(guó)家有關(guān)推廣計(jì)劃中，對(duì)混合動(dòng)力汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)的研究具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。論文在全面分析了混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，以一種新型混合動(dòng)力汽車(chē)HFC6500HEV為研究對(duì)象，進(jìn)行了混合動(dòng)力系統(tǒng)的控制策略、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等方面的研究。 首先，對(duì)并聯(lián)混合動(dòng)力汽車(chē)的工作模式進(jìn)行了分析

2、，推導(dǎo)了功率混合動(dòng)力系統(tǒng)功率流約束條件，對(duì)并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析，并在汽車(chē)布局限制的約束條件下，對(duì)HFC6500HEV的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，根據(jù)客觀條件和設(shè)計(jì)要求，確定了電機(jī)、電池的參數(shù)，并根據(jù)HEV的實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，制定了多能源系統(tǒng)的工作模式。 第二、根據(jù)所開(kāi)發(fā)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)際數(shù)據(jù)和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在ADVISOR平臺(tái)上，建立了HFC6500HEV的部件和整車(chē)模型，在混合控制策略分析的基礎(chǔ)上，考慮在市區(qū)和高速

3、兩種工況循環(huán)下，分別對(duì)HFC6500HEV進(jìn)行了電氣輔助和模糊燃油最優(yōu)的控制策略的仿真分析，并和傳統(tǒng)的內(nèi)燃汽車(chē)進(jìn)行了同等條件下的比較分析，仿真結(jié)果表明HEFC6500HEV整車(chē)結(jié)構(gòu)合理，采用混合控制比傳統(tǒng)的內(nèi)燃汽車(chē)在燃油和排放方面均有有效的改善。 第三、在Matlab/Simulink平臺(tái)上建立了無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，提出無(wú)刷直流電機(jī)的模糊自適應(yīng)-PI控制，根據(jù)偏差和偏差變化率，在線修改PI的積分時(shí)間常數(shù)和比例系數(shù)，控

4、制PWM輸出信號(hào)，獲得了很好的控制效果。 第四、對(duì)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電動(dòng)和制動(dòng)進(jìn)行了分析，提出了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仿真建模的新方法，在Matlab/Simulink中，建立了獨(dú)立的功能模塊，再進(jìn)行功能模塊的有機(jī)整合，搭建了開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的仿真模型，仿真結(jié)果表明了該方法的合理性，有效性，為實(shí)際電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和調(diào)試提供了新的思路和借鑒。 第五、在Matlab/Simulink平臺(tái)上建立了永磁直流電動(dòng)機(jī)的PWM

5、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型，考慮到永磁電機(jī)對(duì)溫度的敏感性，建立了動(dòng)態(tài)的溫升模型，同時(shí)在模型里，引入了溫度對(duì)電機(jī)參數(shù)的修正。 第六、根據(jù)混合動(dòng)力的工作模式，針對(duì)電機(jī)電動(dòng)和回饋制動(dòng)兩種運(yùn)行狀態(tài)，提出了雙模PWM電流控制策略，在電動(dòng)運(yùn)行時(shí)，采用PI調(diào)節(jié)和受限單極PWM控制，在制動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)通常的PWM控制不能對(duì)回饋電流峰值進(jìn)行有效的控制而可能損壞電池，本文提出采用電流滯環(huán)控制，仿真表明，該控制效果要好于PWM控制回饋制動(dòng)。 第七、以

6、16位DSP、CAN總線通訊為技術(shù)特征，設(shè)計(jì)了整車(chē)控制系統(tǒng)和電機(jī)控制系統(tǒng)應(yīng)用。基于IPM智能功率模塊設(shè)計(jì)了H橋PWM功率變換器，可以使電機(jī)在四象限運(yùn)行，根據(jù)汽車(chē)對(duì)EMC的嚴(yán)格要求，對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了電磁兼容的設(shè)計(jì)。 第八、在研究CAN總線協(xié)議原理和SAEJl939編碼定義規(guī)則的基礎(chǔ)上，為滿足混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)控制策略需要，設(shè)計(jì)了HFEC6500HEV的總線應(yīng)用層協(xié)議。參照SAEJl939，在CAN2.0B的基礎(chǔ)上對(duì)標(biāo)準(zhǔn)幀的仲裁域進(jìn)行