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纯电动方程式赛车复合电源动力系统控制策略与试验装置研究
| 论文题名： | 纯电动方程式赛车复合电源动力系统控制策略与试验装置研究 |
| 关键词： | 纯电动方程式赛车;复合电源;动力系统;模糊逻辑控制;试验装置 |
| 摘要： | 随着新能源汽车技术的不断进步,纯电动汽车的某些性能已接近甚至超越传统内燃机汽车,因此,纯电动方程式赛车应运而生。研究纯电动方程式赛车能体现国家汽车工业发展水平,推动与电动汽车相关的各综合学科健康发展,提高大众对纯电动汽车的认可度,促进纯电动汽车产业的升级,因而研究高性能高可靠性的纯电动方程式赛车具有重大的意义。 制约纯电动赛车性能的主要因素在于储能系统,同时考虑到赛车对动力性要求较高,因此本文以全国大学生方程式汽车大赛(电车组比赛)为背景,对纯电动赛车复合电源动力系统进行研究与试验。 文章首先对纯电动方程式赛车能量源的组成部分,即主能源蓄电池、辅助能源超级电容和DC/DC功率变换器的特性进行研究,并建立复合电源的数学模型。根据纯电动方程式赛车的不同运行状态,将复合电源的工作模式分为蓄电池单独放电驱动、超级电容单独放电驱动、超级电容与蓄电池共同放电驱动和再生制动四种情况,以达到提高赛车动力性、最大限度地回收再生制动能量以及减轻大电流充放电对电池寿命的影响等目标。基于模糊数学的基本思想和理论制定相应的模糊逻辑控制策略,在Matlab/Simulink软件环境下对复合电源动力系统模型进行仿真。仿真结果表明,采用复合电源能有效提高赛车动力性,延长蓄电池的使用寿命。文章最后研究设计了复合电源动力系统试验装置,该装置由基于蓄电池和超级电容的复合电源、DC/DC功率变换器、主控制器、电机控制器、电机、传感器、信号调理电路与工作状态监控界面等部分组成。设计相应的驱动控制软件对电机需求功率进行合理分配,系统运行的实时参数显示在状态监测界面中。对复合电源系统与单一电源系统进行不同功率需求的对比试验,试验结果与仿真结果类似,充分体现出复合电源相对于单一电源的优越性。 本文的研究工作对于提高纯电动方程式赛车复合电源动力系统控制的研究水平具有一定的现实意义。 |
| 作者： | 贺伊琳 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 马建 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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