轮毂电机组20101205报告PPT.ppt

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1、轮毂电机驱动式微型电动汽车的研制——阶段报告一、项目简介二、项目分组三、各小组进展情况一、项目简介本项目旨在设计、制作一辆轮毂电机驱动式微型电动汽车，该车采用两个或四个电动轮直接驱动，还可以根据路况增减驱动轮个数。该车无传统汽车的传动、变速、差速等机械装置，使整车效率得到很大提高，使用电能驱动实现零排放，从而可以达到节约能源、保护环境的目的。3一、项目简介主要内容机械部分：车架的设计制作车身外观的设计制作转向系统设计制作制动系统设计制作控制部分：电机容量及动力匹配发电反馈制动系统开发电能控制装置设计制

2、作轮毂电机同步及差速控制系统开发4一、项目简介项目特色节能、高效、环保差速控制电子化零转向半径无级变速控制5二、项目分组分组情况：驱动控制车架及外观设计反馈制动系统能量管理系统仪表显示6三、各小组进展情况驱动控制主要任务：电机选型驱动控制算法的建立控制程序的编写7三、各小组进展情况实现功能：根据路面状况选择驱动轮的个数实现直线行驶各驱动轮同步及转弯差速功能配合机械装置实现零半径转向8三、各小组进展情况驱动控制图：加速（踏板）转向盘转角PDRN制动（踏板）整车控制器电机控制器1电机控制器2…………车轮1

3、车轮2电机1电机2…………9三、各小组进展情况进展及问题：电机选择购买、布置等控制策略主要有电压控制策略、转矩控制策略、转速控制策略等。而采用最多的是电压控制策略，该控制策略下的无刷直流轮毂电机系统具有线性控制特性，与内燃机汽车的踏板控制比较类似，有与传统汽车类似的驾驶感觉。快速准确有效的控制算法还需进一步学习控制器制作及程序编写10三、各小组进展情况车架及外观设计车架的设计车架采用梯形车架（即边梁式车架）梯形车架具有很强的承载能力和抗扭刚度，结构简单，开发容易，生产工艺较低，同时便于安装车身和其他部

4、件的布置。11三、各小组进展情况零半径转向通过按钮控制三种模式的转向12三、各小组进展情况零半径转向13三、各小组进展情况零半径转向人角位移传感器四轮转向电机控制器转向电机四轮转向单片机车轮转动方向盘模拟信号脉冲信号14三、各小组进展情况车身设计15三、各小组进展情况主要困难1、转向系统的设计2、整车几何参数的确定16三、各小组进展情况反馈制动系统17回收，简单说就是让电动汽车的驱动电机在制动过程中转变成为发电机反馈制动系统18在制动过程中，电动汽车通过制动能量回收到系统，这对目前蓄电池技术还不发达的

5、电动汽车来说尤为重要。反馈制动系统19能量回馈的基本原理所谓能量回馈,即电动机工作于再生制动模式,如图1所示。工作时,首先将电机电枢驱动电流断开,电枢两端接入一个开关电路,并使其工作于告诉通断状态。20当开关K断开时，感应电流快速变化，导致感应电势E迅速上升，直到E>U时，实现能量反馈，给电池充电。能量回馈的基本原理21能耗制动22反接制动23再生制动24液压制动部分液压制动的两种方式：1、鼓式制动2、盘式制动25鼓式制动自刹作用：鼓式刹车有良好的自刹作用，由于刹车来令片外张，车轮旋转连带着外张的刹车

6、鼓扭曲一个角度成本较低26盘式制动这种制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定27现阶段面临问题两种液压制动方式的选择再生制动实现的理论怎样在实际制作中体现出来车速传感器的选用车轮及轮毂的选择和改装电机的安装形式28三、各小组进展情况能量管理系统目的：针对电动汽车行驶工况对能量的需求，利用电池和超级电容器相结合，运用模糊控制理论对速度控制和电流约束提供分配方案。29要求：电动汽车在起步和行驶过程中由于频繁地加速、减速和上下坡等原因,负载电流幅度不宜

7、波动太大如果波动太大，会对电源的性能造成损伤。如果采用超级电容器，电动汽车在行驶过程中的动力电池工作电流几乎是恒定的30当T1闭合时,能量由超级电容器储存到电感L;当T1关断时,储存在L中的能量通过D2传递到电容器C,然后向电池组充电;当T2闭合时,能量由电池组储存到超级电容器和电感L;当T2关断时,储存在L中的能量传递到超级电容器。通过超级电容器的配合，当动力电池组供电量出现大幅度波动时，超级电容器会自动充放电，进而将电流限制在较小的波动中。31转向能量分配：利用晶闸管斩波技术实现电动机的无级调速3

8、2如图，通过传感器，作为双向晶闸管的控制开关，进而控制电机电流输入端电流的变化，实现电动汽车的转向能量控制。33能量回收34总体上，能量管理系统的电路还需进一步完善，细节知识还需进一步的学习。35-36-三、各小组进展情况仪表显示任务目标将整车的各种参数、状态直观的反映给驾驶者。36-37-精度差，稳定度不高，发热量大，耗电多，易损坏，开放性差等缺点37-38-速度显示不直观，寿命不长，显示不清晰，38-39-简明直观可靠精度高节能步进电机速度（可选）L