超微型电动车制动能量回馈及轮毂电机控制器开发

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1、超微型电动车制动能量回馈及轮毂电机控制器开发重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：孔金彪指导教师：舒红宇教授兼职导师：李政高级工程师学科类别：工程硕士（车辆工程）重庆大学汽车学院二O一五年五月DevelopmentofRegenerativeBrakingSystemandIn-wheelMotorDrivingControllerforSuperMicro-electricVehicleAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheProfessio

2、nalEngineeringByKongJinbiaoSupervisedbyProf.ShuHongyuPluralisticSupervisedbySeniorEngineerLiZhengSpecialty:ME（VehicleEngineeringField）CollegeofAutomobileEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要随着全球能源的紧缺和环境污染的加剧，极大地推动着电动汽车的发展。中国政府提倡高校和企业进一步加大电动汽车的研发力度，由于电池和充电技术的限制，

3、电动汽车并未得到很快的普及，但是在超微型电动汽车很大程度上得以应用，展示了很好的发展空间和市场前景。中国老年人人口数量不断增多，为了方便老年人出行，使得超微型电动汽车成为重要的研究课题。本文针对超微型电动汽车再生制动能量回馈进行研究，从理论和技术的层面展开，分析了超微型电动汽车制动能量回馈原理和控制方法，结合现代技术，对轮毂电机控制器进行设计和开发。使用台架试验测试了轮毂电机制动能量回馈的效果。具体内容细分为以下几个方面：①针对超微型电动汽车车速较低和频繁制动的特点，为三相无刷直流轮毂电机设计制动方案，分析约束条件，为制动控制系统选取合适的控制策略。②对超微型电动汽

4、车轮毂电机控制器硬件进行了设计开发，其中包括制动能量回馈控制器中的逆变器电路、开关管驱动电路、转子位置检测电路，轮毂电机电流检测电路，电源转换电路、CAN通讯电路、电磁离合器驱动电路等。综合各方面的考虑，如控制器的外形、散热、电磁抗干扰以及霍尔传感器的安装位置等因素，最后设计出轮毂电机制动能量回馈控制器。③对超微型电动汽车制动能量回馈控制系统进行了软件的编辑和开发，主要包括主程序、中断程序、制动换向程序、CAN通讯程序、制动能量回馈电流模糊PID控制程序、保护程序等。④为了完成轮毂电机制动试验，设计了制动能量回馈控制试验系统的方案，使用三维设计软件Solidwork

5、s开发了轮毂电机制动试验台架，介绍台架主要部件的作用，针对固定轮毂电机部分做了详细的分析。本文试验设计了基于虚拟仪器LabVIEW的试验数据采集系统，实现了数据的实时采集和保存。⑤对轮毂电机控制器的软硬件进行了测试，分析了软硬件中存在的问题。在轮毂电机制动试验中，通过调节PWM占空比的方式来调节制动时电气制动力的大小，进一步完成相应的制动能量回馈试验。对实验数据进行有效的处理，绘制出相应的转速曲线，超级电容端电压曲线，回收的能量曲线。并且对试验的结果进行了分析，得出了相应的结论。关键词：超微型电动车轮毂电机电机控制器回馈制动模糊PIDI英文摘要ABSTRACTWit

6、htheglobalenergyshortageandenvironmentalpollution,greatlypromotionthedevelopmentofelectricvehicle,theChinesegovernmentadvocatestheuniversitiesandenterprisestofurtherincreasethestrengthofresearchanddevelopmentofelectricvehicles.BecauseofthebatteryandchargingtechnologyLimited,theelectric

7、vehiclehasnotgainedpopularityveryquickly,andthemicroelectricvehicleswillsoonbeapplied,showingagooddevelopmentspaceandmarketprospect.ThenumberoftheelderlypopulationincreasinginChina,inordertofacilitatetheelderlytravel,sothatsupermicroelectricvehicleshasbecomeanimportantresearchtopic.T