基于串并联结构可变式复合电源再生制动能量回收技术研究_毕业论文.pdf

1 绪论 ......................................................................................................... 1

1.1 研究课题背景及意义 ....................................................................... 1

1.2 国内外研究现状 ............................................................................... 3

1.2.1 再生制动国内外研究现状 ......................................................... 3

2.2.2 超级电容特性分析及选型 ....................................................... 12

2.3 复合电源拓扑结构的改进 ............................................................ 14

2.4 驱动电机的选择与整流模块选型 ................................................ 15

2.4.1 永磁同步电机匹配选型 ........................................................... 15

2.4.2 整流桥模块选型 ....................................................................... 15

2.4.3 DC-DC 变换器参数确定 .......................................................... 17

2.5 串并联结构可变式复合电源系统分析 ........................................ 17

2.5.1 复合电源结构改进 ................................................................... 17

2.5.2 工作模式和电路流经 ............................................................... 18

2.6 本章小结 ......................................................................................... 22

3.2.4 永磁同步电机的 Simulink 模型 ............................................ 29

3.3 再生制动能量回收建模................................................................. 32

3.3.1 主电路数学模型 ....................................................................... 32

3.3.2 简化超级电容充电电路 ........................................................... 33

3.3.3 整流电路仿真 ........................................................................... 35

3.4 车辆动力学建模 ............................................................................. 38

3.5 再生制动能量回收控制策略 ........................................................ 40

3.5.1 不同再生制动强度能量回收开环控制 .................................. 41

3.5.2 基于 PID 闭环控制优化再生制动控制方法 .......................... 41

3.6 复合电源再生制动系统模型与 PMSM 联合仿真分析 ............... 44

4.2.0 硬件电路的设计 ....................................................................... 51

4.2.1 主控芯片 ................................................................................... 52

4.2.2 隔离模块与晶闸管控制电路 ................................................... 52

4.2.3 信号采集和 A/D 转换功能 ...................................................... 54

4.3 控制器软件设计 ............................................................................. 55

4.3.1 电机软件程序 ........................................................................... 55

4.3.2 主程序设计 ............................................................................... 55

4.3.3 PID 控制算法程序 .................................................................... 56

4.3.4 上位机软件程序设计 ............................................................... 57

4.4 串并联结构可变复合电源能量回收试验设计 ............................ 58

5 整车复合电源再生制动能量回收性能测试与试验结果分析 .......... 67

5.1 试验车辆复合电源再生制动能量回收系统安装实物图 ............ 67

5.2 单体超级电容充电性能测试试验 ................................................ 68

5.3 超级电容放电性能测试试验 ........................................................ 69

5.4 串并联结构可变复合电源能量回收试验性能测试 .................... 69

5.5 串并联结构可变复合电源驱动试验 ............................................ 71

5.5.1 滤波电路 ................................................................................... 71

5.5.2 整车驱动试验结果分析 ........................................................... 72

5.6 总结 ................................................................................................. 76

6 总结与展望........................................................................................... 77