基于电驱动汽车再生制动系统的研究

摘要

自从第一辆汽车被生产出来，汽车在交通运输行业起着举足轻重的作用，为社会的稳定进步与经济的快速发展奠定了基础。传统的燃油汽车需要消耗大量的石油资源，目前全球各地石油资源紧缺，不久的将来石油资源终究会被开采完；在行驶过程中，汽车向大气排放了许多对人体健康、植物生长产生负面影响的气体；人类安静的生活工作环境被汽车的噪声打扰。新能源汽车引入电驱动系统可以解决上述问题，以电化学能量取代传统的石油能源，以电机系统取代内燃机，起步加速平稳噪声低，可以实现零污染的效果，该类汽车是未来汽车行业的发展趋势。在新能源汽车里一项重要的技术就是对制动过程中的制动能量进行回收与再利用，称为再生制动技术，可以解决新能源汽车续航里程短的缺点，为新能源汽车的普及提供了保障。本文采用试验与仿真相结合的方式，对电驱动汽车的这种再生制动技术进行研究。
　　本文采用永磁式直流电机作为电驱动汽车的驱动装置，对再生制动技术进行理论性分析，采用惯性飞轮模拟车体的动能，利用DC/DC变换器对驱动电机回馈的能量进行管理，以超级电容组作为储能装置，搭建了研究再生制动技术的试验台，并为试验台设计了相应的测控系统，实时地监控试验的运行状态。并利用MATLAB/Simulink模型库对电驱动汽车的制动过程进行建模分析。
　　在试验中，通过微处理器采集超级电容组的充电电流，进行反馈计算，控制DC/DC变换器使充电电流保持恒定，结果表明采用恒流制动控制策略制动效果平稳，能量回收显著，同时在仿真中验证了这种恒流制动的可行性，证实了电驱动汽车的这种再生制动技术具有实际应用意义。

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第一章 绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.2 再生制动的概念

1.3 常用的再生制动方式

1.4再生制动技术国内外研究现状

1.5本文主要研究内容

第二章 再生制动的基本理论

2.1 电驱动汽车制动过程动力学分析

2.2 电机的再生制动理论

2.3 超级电容储能模块

2.4 本章小结

第三章 再生制动的控制策略

3.1 降压式（BUCK）变换器

3.2 升压式（BOOST）变换器

3.3 双向DC/DC变换器

3.4 再生制动的控制策略

3.5 本章小结

第四章 再生制动模拟试验台设计

4.1 再生制动模拟试验台总体设计

4.2 再生制动试验台测控系统设计

4.3 软件设计

4.4 试验结果

4.5 本章小结

第五章 电驱动汽车的再生制动仿真分析

5.1 整车仿真模型的参数设定

5.2 再生制动仿真模型的建立

5.3 仿真结果分析

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

参考文献

致谢