电动汽车制动过程中动力学分析与 能量回馈系统设计

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1、工学硕士学位论文电动汽车制动过程中动力学分析与能量回馈系统设计DYNAMICANALYSISANDDESIGNOFENERGYREGENERATIVESYSTEMINTHEBRAKINGPROCESSOFELECTRICVEHICLE张子建哈尔滨工业大学2010年06月国内图书分类号：U463学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文电动汽车制动过程中动力学分析与能量回馈系统设计硕士研究生：张子建导师：郑亮副导师：徐国卿、李卫民申请学位：工学硕士学科、专业：力学所在单位：深圳研究生院答辩日期：2010年06月授予学位单

2、位：哈尔滨工业大学IIClassifiedIndex:U463U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringDYNAMICANALYSISANDDESIGNOFENERGYREGENERATIVESYSTEMINTHEBRAKINGPROCESSOFELECTRICVEHICLECandidate:ZijianZhangSupervisor:LiangZhengCo-Supervisor:GuoqingXu,WeiminLiAcademicDegreeAppliedfor:Mastero

3、fEngineeringSpecialty:MechanicsAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:June,2010Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnologyIII摘要电动汽车可以解决由传统燃油汽车引起的能源短缺和环境污染问题。回馈制动是现阶段解决纯电动汽车发展瓶颈之一：一次充电续驶里程短的有效手段，同时，还可以提高电动汽车能量利用率，减少环境污染。本文对纯电动汽车的回馈制动进行了研究，对制动过程中的车辆进行了动力

4、学分析，取得了如下创新性的结果：（1）本文对电动汽车制动过程中的动力学进行了分析，并结合最优制动力分配曲线，重新分配了前后轮制动力和机电制动力的比例。（2）设计了一款基于模糊规则的控制器，此控制器以驾驶员需求、车速、电池SOC和温度作为输入，以电制动力作为输出，用以保证车辆制动安全性、稳定性和电池安全。（3）对本中提出的算法设计了算法控制流程，运用MATLAB/SIMULINK对算法进行了编译，并将编译文件导入汽车专用仿真软件ADVISOR进行了仿真。（4）运用流体力学分析了制动油管的力学特性，设计了一款制动力分配阀，此阀可以实现前后轮、机电制

5、动力按任意比例分配。（5）结合算法和机械结构设计了硬件电路，各模块均可实现电磁兼容，设计了硬件在环仿真系统，对硬件电路进行测试，缩短了整车控制器的开发周期。通过软件测试，本文提出的控制算法可以按照最优制动力分配规则进行前后轮制动力和机电制动力的分配，车辆的制动安全性、稳定性和舒适性以及电池安全性得到有效保障，车辆的能量利用率整体提高10%左右，从而可以有效地延长电动汽车一次充电续驶里程。关键字：回馈制动；制动力分配；模糊算法控制器；ADVISOR；硬件在环仿真系统IVABSTRACTElectricvehicles(EVs)cansolveth

6、eproblemsofenergyshortageandenvironmentalpollutionbroughtbythetraditionalfuel-consumptionvehicles.TheregenerativebrakingisaneffectivemeantosolvetheproblemofshortdrivingdistanceofEVsperchargewhichsignificantlyconstrainsthedevelopmentofEVs.Meanwhile,itcanimprovetheenergyusagee

7、fficiencyandreducetheenergyconsumptionandtheenvironmentalpollutionduetothereplacedoldbatteries.Inthisthesis,wehavedevelopedtheresearchontheregenerativebrakingofEVsandcompletedthedynamicanalysisofthevehicleintheprocessofbraking.Someinnovativeresultsareobtainedasfollows:(1)Int

8、hethesis,weredistributedthebrakingforceamongfrontwheels,rearwheels,andtheme