纯电动汽车突然失压的应急控制策略研究

摘要

当今世界燃油汽车的保有量不断增加，导致能源危机的日益严重和环境污染的不断恶化。纯电动汽车作为一种清洁无污染的新能源汽车，越来越受到人们的青睐和重视，其各项技术难题正在逐步解决。作为新型的交通工具，纯电动汽车的安全性研究国内则是刚刚起步，而非常重要的纯电动汽车动力电池组突然失压的安全控制系统的研究国内还是一片空白。纯电动汽车以动力蓄电池作为其唯一的能量来源，其输出电压高达上百伏，一旦动力电池组发生突然失压故障，将会造成纯电动汽车迅速停机，影响驾乘人员的生命财产安全。因此，研究纯电动汽车突然失压的应急控制策略具有非常重大的意义。　　本课题主要研究纯电动汽车高压供电系统，对纯电动汽车动力电池组突然失压的应急控制策略进行研究和设计。本课题的主要研究内容如下：　　(1)研究纯电动汽车常用蓄电池的放电特性，分析了其容易发生的突然失压故障。　　(2)对纯电动汽车本身的供电系统进行建模，分析了可能导致纯电动汽车突然失压的各种故障，提出了纯电动汽车动力电池组突然失压的应急控制策略，在动力电池组突然失压时，维持纯电动汽车有短暂的续航，给驾驶员提供一定的应急时间。　　(3)研究了纯电动汽车动力电池组与备用电源供电系统的切换控制算法；分析了纯电动汽车异步电机恒转矩和恒功率控制策略，研究了电机运行性能与供电电压的关系，在设计纯电动汽车突然失压的应急控制策略的基础上，搭建了软件仿真平台，对应急控制策略进行仿真验证。　　(4)利用 MATLAB/SIMULINK搭建应急控制系统与电机驱动的综合仿真模型进行仿真验证。　　仿真结果表明，本文所提出的纯电动汽车突然失压的应急控制策略具有良好的性能，能够在动力电源系统突然失压时维持纯电动汽车短暂的续航，为驾驶员提供一定的应急时间，保护驾乘人员的生命财产安全，为接下来纯电动汽车产业化和安全性的研究与发展奠定良好的基础。

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第一章 绪论

1.1纯电动汽车安全性的研究背景及意义

1.2 纯电动汽车安全性国内外研究现状

1.3 本课题的研究内容

第二章 纯电动汽车应急控制系统总体结构

2.1纯电动汽车应急控制系统总体结构

2.2 纯电动汽车基本结构

2.3 纯电动汽车电气系统

2.4 纯电动汽车动力电池组

2.5 应急控制系统电压监控与信号采集

2.6 纯电动汽车电机驱动

第三章 纯电动汽车应急控制系统数学模型

3.1 纯电动汽车供电系统分析

3.2 纯电动汽车备用电源系统建模分析

第四章 应急控制系统的切换策略研究

4.1 双电源切换基本方法概述

4.2基于软开关技术的切换控制策略研究

4.3 双电源切换系统仿真分析

第五章 纯电动汽车异步电机驱动研究

5.1 纯电动汽车异步电机控制策略研究

5.2 异步电机矢量控制算法研究

5.3 异步电机运行性能与供电电压的关系研究

第六章 纯电动汽车突然失压的控制系统仿真

6.1 应急控制系统仿真模型建立

6.2纯电动汽车突然失压的应急控制系统仿真与分析

第七章 总结与展望

7.1 本文总结

7.2 下一步工作展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的研究成果