电动汽车驱动与制动能量回收机理及实验研究

摘要

现代科技技术的日新月异以及经济的蓬勃发展，使得汽车逐渐成为了现代人们的生活中不可或缺的消费产品。但是由于世界能源资源，特别是传统内燃机汽车所需要的石油资源有限，造成了汽车的使用成本越来越高；同时，由于汽车工业的扩展，大量汽车尾气的排放，造成了极大的环境污染，例如，造成中国雾霾主要原因之一就是汽车尾气的排放。以节约紧缺能源，保护环境为责任，从经济与汽车市场的可持续发展的角度出发，新能源汽车特别是电动汽车以使用其他能源、零排放等显著优势得到了快速发展。纯电动汽车是汽车工业发展的趋势。但是电动汽车也有其不足，即续航里程相对不长，这也是限制电动汽车极大普及的主要因素。针对这一发展瓶颈，研究能量回收，对于电动汽车则十分有必要并且意义重大。汽车制动时，汽车的动能转化成摩擦热变成了无用的热能散发到了空气中，造成了很大的能量浪费。因此，对制动能量回收研究的空间还十分巨大。
　　本文介绍了论文研究的大背景、传统汽车的局限性以及新能源汽车的优势。同时，针对新能源汽车的瓶颈，提出了制动能量回收的研究思路。针对制动能量回收，还论述了国内外的研究现状与取得的水平，特别针对再生在实车上的应用进行了总结，可知制动能量回收研究的趋势与必要性；概述了驱动电机的种类，介绍了常用的驱动电机的性能特性与一般控制方法，阐明了永磁同步无刷直流电机在驱动电机中的优势，特别是在轮毂电机驱动的电动汽车上应用广泛。因此，特别针对永磁同步无刷直流电机，阐述了一些基本控制的方法；在研究驱动电机以及汽车制动过程动力学分析的基础上，论述了制动能量回收的机理；针对轮毂电机驱动的电动汽车，以电动轮为对象，设计研制了制动能量回收实验台架；提出了一些制动能量回收实验思路，并在所研制的台架上进行了电动轮制动能量回收实验。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪 论

1.1 传统汽车面临的挑战

1.2 新能源汽车的发展及电动汽车的优势与发展瓶颈

1.3 制动能量回收

1.4 本文的主要研究内容和方法

第2章 电动汽车的驱动

2.1 电动汽车驱动电机概述

2.2 驱动电机及驱动控制

2.3 电机的选型与功率匹配

2.4 本章小结

第3章 制动能量回收机理

3.1 最佳制动性能控制策略

3.2 基于滑移率控制的制动力分配策略

3.3 最大能量回收分配策略

3.4 并联再生制动控制策略

3.5 本章小结

第4章 实验台架的研制

4.1 实验台架的整体方案

4.2 关键零部件选取

4.3 实验台架制动实验方案设计

4.4 本章小结

第5章 制动能量回收实验研究

5.1 制动能量回收实验的要求

5.2 实验数据的采集

5.3 实验数据的处理

5.4 再生制动能量回收系统评价

5.5 实验结果分析

5.6 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献