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纯电动轿车动力总成控制系统的研究
| 论文题名： | 纯电动轿车动力总成控制系统的研究 |
| 关键词： | 电动轿车;动力总成控制;能量回馈;环仿真系统 |
| 摘要： | 纯电动汽车是由蓄电池输出电能，采用电动机驱动，单一动力源的汽车。其具有零排放的特点，与燃料电池汽车，混合动力汽车相比，具有许多共同的关键性技术，整车结构相对简单，成本较低，特别适用于城市运行工况，因而对纯电动汽车的研究具有重大意义。 本文围绕国家“863”计划电动汽车重大专项“QR纯电动轿车”(2002AA501700)项目动力总成控制系统开展了深入系统的理论和试验研究，在广泛调研国内外电动汽车发展状况的基础上，主要完成了整车系统功能设计，动力总成驱动控制、能量回馈控制，高压电管理系统的研究，控制程序的编写，仿真平台的建立及实车道路试验等一系列的工作。 基于整车多节点控制器的架构，采用分层控制的思想，定义了各个控制器的功能及交互接口，为各控制器节点之间设计了CAN通讯网络，搭建了QREV的整车平台。围绕延长纯电动汽车续驶里程这一核心问题，研究了动力总成驱动控制技术，提出了整车经济运行与动力运行模式，将整车运行划分为起步、驱动、失效、空转及能量回馈等五种状态并研究了相应的控制策略。深入分析了电动汽车能量回馈的原理，提出了滑行能量回馈模式及制动能量回馈模式，并提出一种基于常规汽车制动结构的电动汽车能量回馈控制系统，研究了整车与驱动电机的交互策略，运用无刷直流电机扭矩闭环的PI调节器及半桥调制实现了能量回馈，为电动汽车的能量回馈提供了易于实现的工程解决方案。开发了电动汽车高压电管理系统ADM(Auto Disconnect Module)，可监测高压电路的绝缘、预充电、接地及高压互锁等八种高压电路状态，并于高压电试验台证明了ADM高压接触器动态响应良好，在135ms内完成高压接触器稳定闭合接通过程，可于13ms内迅速断开接触器，比GB/T 18384.1-2001中20ms切断高压的响应速度要求提高35％，完全满足国标及SAE的安全性能指标。为调试动力总成控制器，基于MC68376开发了动力总成控制器的硬件在环仿真系统，于上位PC机里建立了整车模型，电机模型及蓄电池模型，采用了Labview图形语言及C语言，多线程的编程技术，实现了内嵌模型与图形监测界面的调用，保证了上位机运行的实时响应。 所研究的成果运用于国家“863”计划电动汽车重大专项“QR纯电动轿车”(2002AA501700)上，并于专用试车场进行了道路试验，整车性能良好，0～50km加速为8.4s，采用制动回馈技术后，能量回馈率达9％，车辆续驶里程达300多公里，超出国家科技部要求50％，整车性能通过了第三方检测机构北方车辆所的检验，圆满通过国家科技部验收。 |
| 作者： | 张毅 |
| 专业： | 动力机械及工程 |
| 导师： | 卓斌 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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