汽车能量回馈制动系统的设计与实现

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1、广东工业大学硕士学位论文基于DSP的电动汽车能量回馈制动系统的设计与实现姓名：赵后才申请学位级别：硕士专业：电力电子与电力传动指导教师：李优新20070501摘要随着能源危机的日益加剧和环境污染压力的增加，电动汽车取代传统内燃汽车已经成为一种必然趋势。然而，电动汽车一次充电的续驶里程远远小于传统的内燃机汽车，这一不足制约了电动汽车的产业化和迅速推广，增加电动汽车的续驶里程的一个有效方法是在电动汽车上使用能量回馈制动系统来吸收制动能量．本文以研制应用于电动汽车的数字化永磁无刷直流电机低速能量回馈系统为工程背景展开。着重分析了当永磁无刷直流电机低于其空载额定转速时

2、电磁制动和能量回馈的原理，介绍了一种低速能量回馈制动的简单控制方法。首先论述了TMS320LF'2407DSP控制器的结构特点及其在永磁流无刷电动机控制系统中的应用；对无刷直流电机的基本组成环节、基本工作原理作了介绍，详细分析了四象限运行特性、直流无刷电机的换相过程和以及PWM信号的分配情况。其次介绍了电动汽车常见的电气制动方式，并对低速能量回馈制动进行了分析，给出了半桥调制的实现方案并在此基础上设计了相关硬件电路。最后，针对半桥调制方案的功能要求，根据TMS320LF2407^的编程特点，把整个软件设计分为主程序部分和中断程序两部分，并划分为若干个功能模块，

3、分别对这些模块进行设计，最后把各个模块进行综合，以完成整个软件的设计．本文重点对其中的PI算法、转子位置和速度检测、电流采样和滤波算法、回馈制动实现等模块进行分析，并给出了相应的流程图或程序代码．最后，在实验平台上，对整体软件进行了测试．由于时间和实验条件所限，本控制系统只能在实验平台上进行试验，尚未安装到电动汽车上进行测试．对于本系统的抗干扰性能测试和软件功能的完善还需要进一步的研究．关键词DsP；电动汽车：永磁无刷直流电动机：回馈制动半桥调制￡耋王些查耋王：鳘土鲨耋一AbstractWiththeincreasingoftheenergycrisisand

4、environmentpollution，ithasbeenanInevitabletrendforEV(theElectricVehicles)takingplaceoftheconventionalfuelvehicles．TherangeofEVismuchsmallerthanthatoftheconventionalfuelvehicles，however，thisshorthasrestrictedtheindustrializationandpromotionofEV．TherearemanyeffectivewaystoincreasetheE

5、vrange．OneofthemistouseasystemforrecyclingtheregenerativebrakingenergyonEV．ThisdissertationisbasedonthedevelopmentofthePMBLDCM(Pe—rmanentMagnetBrushlessDCMotor)regenerativebrakingsystemappliedforEV．Theprincipleandcontrolschemeofelectricalregenerativebrakingatlowspeedisstudiedindetai

6、l．Aconvenientcontrolschemeisproposed．ItisfirstexpoundedinthethesisthatthespecialtyofcontrollerTMS320LF2407AandtheitsfunctioninthePMBLD(瑚controlsystem．Thenwetalkaboutthebasiccomponentpart，thebasicrunningprincipleofthePMBLDcM．Thefour—quadrantsoperation．thecourseofchangingphaseanddistr

7、ibutingofPWMsignalsareanalyzedindetail．Secondly，thecommonwaysofelectricalbrakingaredescribed，theregenerativebrakingatlowspeedisanalyzed，thehalfbridgemodu—lationisbroughtforward。andthenthehardwaredesignisdescribed．Finally，accordingtothefunctionalrequirementsofhalfbridgemodulationandc

8、haracteristicsofTMS