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摘要:純電動(dòng)汽車具有高效、低噪聲、零排放等顯著優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)保和節(jié)能方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用和普及已成為汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在此背景下，對(duì)電動(dòng)車輛能量回收裝置的設(shè)計(jì)變得很有前景，本設(shè)計(jì)提出通過(guò)蓄電池和超級(jí)電容器并聯(lián)作為儲(chǔ)能設(shè)備，通過(guò)直流電機(jī)發(fā)電工作方式實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化，通過(guò)向控制器輸入工作方式和電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)輸出合適占空比的PWM波的整體設(shè)計(jì)方案。方案主要包括以下幾個(gè)主要部分： 1、控制器部分：通過(guò)分析車輛平路、減速、下坡這3種主要工作方式，確定電機(jī)電動(dòng)、電動(dòng)與回饋相結(jié)合和回饋的工作方式，然后針對(duì)電機(jī)不同的運(yùn)行情況設(shè)置控制器的處理模式，并且借助SIMULINK仿真驗(yàn)證。 2、能量轉(zhuǎn)換部分：通過(guò)對(duì)車輛下坡、減速這兩種運(yùn)行方式下的電機(jī)進(jìn)行分析，確定這兩種方式下能量回收原理。確定通過(guò)電流可逆斬波電路來(lái)控制電能在蓄電池和電機(jī)兩者之間的流向。 3、電能儲(chǔ)存部分：為解決蓄電池充電慢、充電電壓要求高的問(wèn)題，本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)不同儲(chǔ)能方案的分析對(duì)比確定使用加裝DC-DC變換器的超級(jí)電容器與蓄電池并聯(lián)構(gòu)成的雙能量源儲(chǔ)能設(shè)備。 最后，本論文給出設(shè)計(jì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖，闡述系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)思想，再通過(guò)SIMULINK仿真對(duì)上述3個(gè)部分的組合體進(jìn)行驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明本設(shè)計(jì)系統(tǒng)工作正常，可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車輛在減速和下坡運(yùn)行方式時(shí)的能量回收。
關(guān)鍵詞 直流電機(jī)；能量回收；電流可逆斬波電路；SIMULINK仿真
目錄 摘要 Abstract 1 緒論-1 1.1 課題設(shè)計(jì)的背景及意義-1 1.2 電動(dòng)車輛能量回收技術(shù)研究現(xiàn)狀-1 1.2.1 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)-1 1.2.2 液壓儲(chǔ)能技術(shù)-1 1.2.3 蓄電池儲(chǔ)能技術(shù)-2 1.3 本文主要工作和設(shè)計(jì)內(nèi)容-3 2控制器仿真設(shè)計(jì)-4 2.1電能流向分析-4 2.1.1 平路運(yùn)行時(shí)-4 2.1.2 減速運(yùn)行時(shí)-4 2.1.3 下坡路運(yùn)行時(shí)-5 2.1.4 特殊情況-5 2.2 控制器控制邏輯-6 2.3 控制器的輸出與輸入-7 2.3.1 控制器輸出-7 2.3.2 控制器輸入-9 2.4 控制器仿真模型-10 3能量轉(zhuǎn)換部分仿真設(shè)計(jì)-12 3.1 能量轉(zhuǎn)換部分結(jié)構(gòu)框圖-12 3.2 直流電機(jī)回收電能的兩種情況-12 3.2.1 車輛下坡時(shí)能量回收分析-12 3.2.2 車輛減速時(shí)能量回收分析-13 3.3電能轉(zhuǎn)換電路-14 3.3.1升壓斬波電路-14 3.3.2降壓斬波電路-15 3.3.3電流可逆斬波電路-16 3.4 能量轉(zhuǎn)換部分仿真模型-16 4電能存儲(chǔ)部分分析-18 4.1 電能儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)框圖-18 4.2 蓄電池-超級(jí)電容雙能量源理論-18 4.3 電壓均衡技術(shù)-19 4.3.1穩(wěn)壓管法-19 4.3.2開關(guān)電阻法-19 4.3.3DC-DC變換器法-20 5 系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析-22 5.1 系統(tǒng)整體框圖-22 5.2 系統(tǒng)仿真與結(jié)果分析-22 5.2.1 DC-DC變換器仿真分析-22 5.2.2系統(tǒng)整體仿真分析-24 結(jié)論-32 致謝-33 參考文獻(xiàn)-34 |
