轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究与仿真

摘要

随着社会经济的快速发展，人类面临日益严重的能源短缺和环境污染问题，为响应国家提出的可持续发展理念的倡导，绿色、环保的电动汽车逐渐受到人们的青睐。作为电动汽车特有的功能和关键技术，再生制动在提高整车能量利用率、增加续驶里程等方面具有重要的作用，因此，再生制动技术的研究对电动汽车的发展意义重大。
　　本文首先以四轮轮毂电机驱动电动汽车为研究对象，简述了再生制动技术的国内外研究现状，并对再生制动控制策略进行了分析。通过对制动力分配理论、再生制动影响因素、ECE制动法规、电机特性和电池状态等综合分析的基础上，在保证制动稳定性和安全性的前提下，并尽可能回收制动能量，制定了一种基于ECE法规最优能量回收的轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略。
　　为实现轮毂电机再生制动系统的离线仿真，在对电动汽车制动能量回收系统分析的基础上，以理论建模的方法，在Matlab/Simulink环境下，对Advisor软件进行二次开发，建立了本文研究的四轮轮毂电机驱动电动汽车再生制动系统的仿真模型，主要包括:整车动力学模型、车轮/半轴模型、电机/控制器模型、牵引力控制模型和制动力分配模型等，并将其嵌入到Advisor软件中;然后，选择在ECE、UDDS和NEDC三种典型城市驾驶循环工况下进行了仿真分析，结果表明，在保证制动稳定性和安全性的前提下，本文设计制定的针对四轮轮毂电机驱动电动汽车的制动力分配控制策略的可行性与有效性，为轮毂电机再生制动系统的进一步深入研究提供了一定的理论支持。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究目的及意义

1．2 轮毂电机驱动技术

1．2．1 轮毂电机驱动技术概述

1．2．2 轮毂电机驱动技术发展趋势

1．3 再生制动技术国内外研究现状

1．3．1 国外再生制动技术研究现状

1．3．2 国内再生制动技术研究现状

1．4 本文主要研究内容

2 车辆制动力分配理论分析

2．1 制动过程动力学分析

2．1．1 汽车行驶动力学

2．1．2 制动时车轮受力分析

2．2 前、后轴制动力分配曲线

2．2．1 理想前、后轴制动力分配曲线

2．2．2 实际前、后轴制动力分配曲线与同步附着系数

2．3 ECE法规制动力分配范围

2．4 本章小结

3 轮毂电机驱动电动汽车再生制动控制策略研究

3．1 轮毂电机再生制动系统概述

3．1．1 再生制动系统的结构和原理

3．1．2 再生制动系统的设计要求

3．1．3 制动能量回收模式

3．2 制动能量回收的影响因素

3．3 轮毂电机再生制动系统控制策略研究

3．3．1 轮毂电机再生制动控制策略分析

3．3．2 峰值再生制动力确定

3．3．3 轮毂电机再生制动控制策略制定

3．4 本章小结

4 基于Advisor的轮毂电机再生制动系统建模与仿真

4．1 Advisor软件简介

4．2 轮毂电机驱动电动汽车仿真模型

4．2．1 整车动力学模块

4．2．2 车轮／半轴模块

4．2．3 电机／控制器模块

4．3 轮毂电机驱动电动汽车控制模型

4．3．1 牵引力控制模块

4．3．2 制动力控制模块

4．4 仿真结果与分析

4．4．1 工况选择

4．4．2 结果分析

4．5 本章小结

5 总结与展望

5．1 全文总结

5．2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果