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纯电动中巴车整车控制及仿真研究

作　者: 刘文涛
导　师: 朱春波
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 仪器仪表工程
关键词: 纯电动汽车参数计算建模仿真控制策略车辆管理单元
分类号: U469.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着环境污染和能源紧缺的日益加剧,电动汽车逐渐成为全球的热门产业,特别是能实现“零排放”的纯电动汽车受到了广泛的关注。本课题就是基于“纯电动汽车整车控制”这个项目所做的相关研究。本文所研究的纯电动汽车是基于传统燃油车改装设计的,因此设计时部分机械结构是不改变的,需要重新设计的主要是电气部分。根据整车的基本参数及设计的性能指标(动力性、续驶里程)对动力系统(电机、传动系及蓄电池)进行参数计算及选型。通过仿真软件ADVISOR对整车及动力总成部件建立模型,之后对整车的动力性及其续驶里程进行仿真,论证前期的动力系统选型是否达到人们的预期。并对影响动力性及其续驶里程的因素进行了仿真分析。制定整车控制策略,本文主要对驱动和制动两种控制策略进行了研究。驱动控制策略中踏板控制策略直接体现着驾驶员的操作意图,也影响着电机的输出扭矩。电动汽车和传统汽车最大区别在于减速或制动时可以进行能量回收,在硬件不能改变的情况下,制动控制策略决定着回收能量的多少。制定了机械摩擦和电机并行制动控制策略,并通过ADVISOR软件建立了制动控制策略模型并进行了仿真,验证制动策略的可行性。以整车管理单元为核心,构建整车控制框架,在此基础上进行电气系统设计,其设计主要包括控制和CAN通信两部分。车辆管理单元功能的软件实现,包括制定CAN协议及软件编程。最后进行道路实车试验。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章绪论  10-14
  1.1 课题的背景和意义  10-11
  1.2 纯电动汽车国内外研究发展现状  11-13
    1.2.1 国外发展状况  11-12
    1.2.2 国内发展现状  12-13
  1.3 课题的来源及主要研究内容  13-14
第2章纯电动中巴车动力系统参数计算  14-23
  2.1 整车的基本参数及性能指标  14-15
  2.2 动力电机参数的计算  15-18
    2.2.1 电动机峰值功率及额定功率的计算  15-18
    2.2.2 电动机转速的计算  18
  2.3 传动系参数的计算  18-20
    2.3.1 最小传动比的计算  19
    2.3.2 最大传动比的计算  19-20
  2.4 蓄电池参数的计算  20-21
    2.4.1 锂电池额定电压的计算  20
    2.4.2 锂电池额定容量的计算  20-21
  2.5 纯电动中巴车的匹配结果  21-22
  2.6 本章小结  22-23
第3章整车控制策略研究及功能实现  23-41
  3.1 整车控制系统的结构  23-27
    3.1.1 电气系统设计  24-27
  3.2 整车驱动控制策略研究  27-29
    3.2.1 加速踏板控制策略  27-29
  3.3 制动能量回馈控制策略研究  29-35
    3.3.1 制动能量回馈的影响因素  29-30
    3.3.2 再生制动控制策略的制定  30-35
  3.4 车辆管理单元功能的实现  35-40
    3.4.1 车辆管理单元总体介绍  35-36
    3.4.2 制定CAN协议  36-38
    3.4.3 软件编程  38-40
  3.5 本章小结  40-41
第4章整车建模与性能仿真研究  41-62
  4.1 仿真模型的建立  41-45
    4.1.1 车辆仿真模型  42
    4.1.2 电动机仿真模型  42-43
    4.1.3 蓄电池仿真模型  43-44
    4.1.4 制动策略仿真模型  44-45
  4.2 整车性能的仿真结果  45-53
    4.2.1 动力性能仿真  46-51
    4.2.2 续驶里程仿真  51-52
    4.2.3 制动控制策略仿真  52-53
  4.3 性能仿真结果分析  53-60
    4.3.1 动力性能影响因素分析  54-55
    4.3.2 续驶里程影响因素分析  55-59
    4.3.3 制动能量回收率影响因素分析  59-60
  4.4 本章小结  60-62
第5章整车性能试验  62-68
  5.1 动力性能试验  62-64
    5.1.1 试验仪器  62
    5.1.2 试验结果  62-64
  5.2 制动性能试验  64-66
    5.2.1 制动回收效果试验  64-66
    5.2.2 制动效能试验  66
  5.3 本章小结  66-68
结论  68-69
参考文献  69-73
致谢  73

纯电动中巴车整车控制及仿真研究

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