原文传递
纯电动汽车空调压缩机控制系统研究与设计
| 论文题名： | 纯电动汽车空调压缩机控制系统研究与设计 |
| 关键词： | 纯电动汽车;控制系统;空调压缩机;电机控制模型 |
| 摘要： | 由于传统燃油汽车引起的环境污染加剧，全球对环保型新能源汽车的兴趣与日激增，其中纯电动汽车作为无有害排放和低燃油效率的无污染汽车备受关注，是解决化石燃油消耗和环境问题的有效手段之一。在电动化背景下，传统燃油汽车逐渐被替换为纯电动汽车，汽车空调系统架构面临全新的技术革新。首先纯电动汽车将面临空调系统能耗过大影响汽车续航里程的问题。其次，纯电动汽车驱动方式发生改变，空调压缩机由发动机驱动替换为独立式电驱动，电机启动存在不可靠以及带载等问题。最后空调压缩机控制器作为独立的汽车电子控制单元，需要符合道路车辆相关标准，因此研究空调压缩机控制系统对于纯电动汽车的发展具有重要意义。 本文首先介绍了纯电动汽车空调以及空调压缩机的结构组成和工作原理，然后建立了空调压缩机电机模型和负载模型，并根据环境温度以及过程工况提出了启动工况控制算法、额定工况控制算法和制动工况控制算法，设计了空调压缩机控制系统软件和硬件。最后搭建了纯电动汽车空调压缩机硬件在环测试平台，验证了空调压缩机控制系统功能和算法的有效性，本文主要内容如下： 1.首先分析了纯电动汽车空调压缩机控制系统目前存在的主要问题，确定以车用空调涡旋式压缩机控制系统为研究对象，并介绍了纯电动汽车空调系统与空调压缩机控制系统的工作原理及系统组成。针对空调压缩机控制系统存在的问题，分析了空调压缩机驱动电机工作特性以及负载特性，并建立基于转动惯量、机械损耗和压力输出转矩的负载模型和永磁同步电机模型。 2.通过分析空调压缩机工况特点，分别针对空调压缩机空载启动工况、带载启动工况提出了三段式启动控制策略以及基于模糊补偿的控制策略，接着针对额定转矩工况和额定转速工况，分别提出了最大转矩电流比的控制策略和模糊PI控制策略，并针对制动工况设计了梯形加减速控制策略，最后对控制策略进行建模和仿真。 3.采用汽车电子产品开发流程V模型对空调压缩机控制系统软件和硬件进行仿真和设计，搭建了空调压缩机控制系统硬件在环测试平台，然后设置了0℃、5℃和10℃的3个环境温度，对工作在启动工况、额定工况和制动工况的空调压缩机进行功能和性能测试，并探讨了环境温度对空调压缩机性能的影响，进一步扩展了本文的研究深度。 4.通过在空调压缩机测试台架进行实验，验证了本文纯电动汽车空调压缩机控制系统中控制策略的有效性和可靠性，基本满足了空调压缩机控制系统的调速、故障诊断和通信等功能需求以及性能要求。 |
| 作者： | 黎川 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 冯辉宗 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆邮电大学 |
| 学位年度： | 2022 |
检索历史
应用推荐
