车载电源性能测试平台驱动电机调速系统控制策略研究

纯电动汽车电源性能测试平台是研究电动汽车综合性能的必备条件。为研究纯电动汽车电源性能,提出由直流电机-飞轮组成的车载电源性能测试方案,直流电机用来模拟电动汽车驱动电机,飞轮用来模拟电动汽车的负载和惯量。建立了驱动电机直流调速系统的控制模型,运用Simulink和Psim软件对驱动电机的直流调速系统进行联合仿真,分析并比较了PID控制和模糊-PID控制两种控制策略下驱动电机的直流调速效果;建立了基于dSPACE的车载电源性能测试硬件在环测试平台,以简单循环工况为直流调速系统的参考转速,通过实验对两种控制策略下的仿真结果进行了实验验证。仿真和实验结果均表明模糊-PID控制策略在控制精度和动态性能方面优于PID控制策略。     

电动汽车轮边驱动电机热设计

车辆使用轮边电机是一种新型的动力分散电驱动形式,省去了传动汽车的传动轴、离合器等结构部件,使整车结构变得简单,且提升了传动效率。现针对电动汽车使用轮边电机的设计特点,开展电机热设计研究,根据传热学理论,建立水道结构三维流体区域模型,计算了水道内的流动阻力,并基于热路法对该冷却结构电机额定工况和峰值工况的温升进行了计算分析。最后通过开发样机的测试,电机温升热仿真与样机台架测试误差在合理范围内,验证了轮边驱动电机冷却结构设计合理性。     

新能源汽车驱动电机硬件在环仿真技术综述

随着新能源汽车电机驱动系统的发展以及复杂度和集成度的提高,电机驱动系统的测试已成为整车开发的重要组成部分。但大功率电机驱动测试难度较大且风险较高,尤其对于电机控制系统,传统的台架和实车测试往往不能满足需求。从信号级硬件在环和功率硬件在环仿真的结构、实时仿真模型、应用领域三个方面进行综述,通过比较硬件在环仿真和传统台架测试的优缺点,明确了电机硬件在环仿真准确性和灵活性的优点,体现出电机硬件在环仿真测试方法的优越性。     

模拟工况下电动汽车驱动系统控制方法研究

电动汽车的动力性能取决于驱动电机的控制性能和方法,为检验在模拟工况下驱动电机的电气性能和简洁可行的控制方法,基于电机性能试验台架,以永磁同步电机为控制对象,构建一个基于电机矢量模型下的模糊PI控制转速电流双闭环系统,并对减速状态下的模拟工况性能进行了仿真实验测试分析。结果表明:所采用的控制方法有效可行,且系统有效的降低驱动电机转矩脉动,提高了转速响应速度与精度。     

电动汽车驱动电机三维CFD热分析与温升测试研究

针对电动汽车驱动电机在整车极限工况下的温升问题,采用流-固共轭传热数值计算方法对永磁同步电机的散热性能进行了仿真计算,得到了不同工况下电机定转子的温度分布规律。利用滑环模块解决了转子温升测试的难题,将不同整车工况下电机的温升测试数据和计算流体动力学(CFD)仿真结果对比,验证了仿真计算模型及方法的准确性,为整车在各种行驶路况下准确获取电机内永磁体工作温度提供了理论支持。     

电池组直接供电对电动汽车驱动性能的影响

为了给电动汽车驱动系统的参数匹配和电机控制器的技术改进提供理论依据,通过分析动力电池组直接供电的电机驱动系统特性,研究其对电动汽车整车性能的影响。依据动力电池的简化等效模型,从负载角度分析讨论了电池的放电特性;并以由奥拓车改装成的纯电动汽车运行工况为例,研究得到48 V电池组放电特性的仿真与实测结果。结合异步电机机械特性和驱动系统特性实例分析,深入讨论了电池组直接供电的驱动系统对整车性能的影响。研究结果表明,由于电动汽车运行工况复杂多变,电池组直接供电存在控制器电压波动频繁、系统大功率需求时电压跌落与供电能力不足等问题,致使电机驱动系统的最大转矩输出与效率的恶化,以及整车最高车速、爬坡及加速能力的降低。     

我国电机驱动系统测试评价基地建设取得新进展

经过多年细致的深入研究，国家863计划电动汽车重大专项电机驱动系统测试评价基地建设取得新进展。现已成功建设开发了多种专用的电动汽车电机系统性能测试平台，配备了国际先进的大型试验测试设备，能够提供的直流电压达1000V，电流达500A，能够测试的电机系统的功率范围达880kW；能够覆盖的电机转速达12000r／min。开发的试验测试系统实现了台架的综合数据采集和分析，能够完成电动汽车电机驱动系统的稳态和动态性能测试，并能够实现电机驱动系统的整车半实物性能传真研究。[第一段]     

变工况下电动汽车驱动系统效率优化控制

为有效降低驱动电机能量消耗,延长电动汽车续驶里程,对车辆工况变换时的驱动系统控制方法进行探讨.利用交流异步电机系统及磷酸铁锂电池组实测数据,采用最小二乘法构建动力总成系统效率模型,并给出基于效率模型进行优化控制、提高电力驱动系统运行效率的控制策略;搭建纯电动汽车动力总成系统仿真模型,并通过试验台实测数据验证模型的有效性;利用建立的仿真模型对纯电动汽车的起步加速过程进行优化,并利用试验台进行了测试,结果表明,对动力总成系统进行效率优化控制后,其效率在车辆起步加速过程中较原车平均提高了3.3％.基于所建立的动力总成系统效率模型,可在车辆工况变换过程中,通过优化控制策略,有效提高动力驱动系统效率.     

电动汽车双电机独立驱动系统的CAN控制研究

为改善独立驱动电动汽车CAN控制的实时性和可靠性,以自主研发的汇聚式双电机独立驱动系统为控制对象,针对其CAN分布式控制问题,进行了系统功能原理说明与控制网络构建,利用RM算法实现CAN调度优化设计并结合抖动裕度指标进行实时性可预知分析,最后利用CANoe,Matlab/Simulink和电动汽车双电机驱动测试实验系统分别进行仿真和硬件在环控制实验验证,结果表明设计的独立驱动系统CAN控制方案具有较高的实时性和可靠性,能够满足独立驱动电动汽车的应用要求.     

多轮电驱动平地机驱动电机转矩控制系统分析

柴油发电机组提供电源、永磁无刷直流电机独立驱动是目前电动轮车辆采用的结构形式,为了更好地实现整车低速度大扭矩高效运输,制定合理高效驱动电机控制系统显得尤为重要。根据永磁无刷直流电机的结构特点和性能特征,针对牵引电机的不同驱动转矩分配控制进行研究,并搭建系统的数学模型。在ADAMS/View中搭建简化的电动轮多电机驱动六轮平地机虚拟样机模型,并在Simulink中搭建简化的转矩控制系统模型,基于以上模型建立整车和控制系统联合仿真分析模型,对不同转矩控制方案在车辆运行中的控制特点进行对比分析。搭建地面台架模拟试验测试系统,对开环控制下,转向过程中,内、外侧轮转速和转矩的变化趋势及其对车辆转向特性的影响进行分析;采用不同的控制方案对前轮转向过程进行分析,以等状态转矩控制车辆复合转向,对比分析各种控制方法的转向控制特性和自适应差速效果,试验分析结果验证控制系统和模型仿真的准确性与可靠性,为此类车辆设计研究提供参考。     

电动汽车电机驱动系统特性研究

根据电动汽车电机驱动系统的特点，结合整车牵引特性的需求，研究电机驱动系统特性峰值工作特性和额定工作特性。分析了影响电动汽车驱动特性场的因素，通过综合这些因素，从额定特性、峰值特性、综合特性和效率特性四个方面提出了电机驱动系统的评价指标体系，为进一步对比研究电机驱动系统特性和优化整车的动力性能提供了理论依据。     

履带装甲车辆电传动用电机系统比较研究

阐述了履带装甲车辆电传动概念及其优点，分析了电传动系统对电机提出的特殊要求及电传动驱动电机调速系统发展趋势。通过对某型履带装甲车辆电传动系统用两种电机的磁场计算以及电机使用环境和特性分析，对永磁同步电动机调速系统及异步电动机调速系统在履带装甲车辆电传动系统中的应用情况及发展趋势进行了对比分析和综合评价。     

基于模糊PI及矢量变换控制方法的电动车驱动系统工况适应性研究

永磁电动机作为电动汽车的驱动电机,其控制方法和机械特性直接决定了电动汽车的运行性能。基于电动车驱动系统性能测试平台,通过电子负载模拟运行工况,对电动车驱动系统的工况适应性进行了分析和研究,并分析和推导了永磁电动机的数学模型,设计了模糊PI控制系统器,采用速度电流双闭环的矢量控制方法驱动电机。经仿真和实验证明了该控制系统的合理性以及控制方法的可行性且能有效地降低电动汽车的加速时间,解决电机转速控制精度低、转矩脉动大的问题。     

基于CAN总线的电动汽车用电机监控系统的研究

基于CAN总线的全数字化电动汽车用电机监控系统,可与电机驱动系统进行实时的数据通信和记录。该系统功能完善、实时性强、可靠性高、可扩展性强、人机界面友好,满足了电动汽车用电机驱动系统实时监控的需要。     

电动汽车电机驱动系统动力特性分析

分析电机驱动系统的动力特性对完成电动汽车动力传动系的参数匹配具有重要的理论意义。从整车驱动角度分析提出了电动汽车电机驱动系统的理想动力特性：低于额定转速恒转矩，高于额定转速恒功率。电机驱动系统的峰值工作特性、额定工作特性是电动汽车动力传动系参数匹配计算的主要依据。电机基速和最高转速的选择对整车的加速性能起着决定作用。提出了特性描述参数。结合某电机驱动系统动力特性的实测数据给出了分析实例。     

电动汽车用感应电机最小损耗Hamilton控制

针对电动汽车电驱动系统的非线性特点,采用端口受控Hamilton系统理论研究了考虑铁损的电动汽车用感应电动机系统的最小损耗控制问题.首先,根据基于损耗模型的感应电机能量优化控制策略得到系统稳态时的优化结果,然后在这一稳态目标下,利用系统的互联和阻尼配置以及能量成形对考虑铁损的感应电机进行Hamilton控制,最后通过仿真实验,验证了在相同的稳态目标下,采用本文的控制算法可使得电机能量损耗明显降低,同时本文采用的控制策略与基于矢量控制的优化控制策略相比,具有收敛速度快、转速波动小等优点,为高性能要求的电动汽车电驱动系统高效运行提供了新的途径.     

一种电动汽车用驱动电机系统性能评价方法

根据电动汽车用驱动电机性能特点,从驱动电机系统的电机控制性能、电机本体设计、企业资质能力等不同维度分析,应用层次分析法(AHP)确定驱动电机性能评价指标体系及其指标权重,建立驱动电机性能评价的BP神经网络模型,并采用鸡群优化算法(CSO)对其模型进行优化。仿真实例表明,基于AHP和CSO-BP神经网络的驱动电机系统性能评价方法,具有评价速度快、准确率高等优点,并得到满意的评价结果。这对于电动汽车驱动电机系统的评价、选择与应用,具有较好的工程实用价值。     

浅谈煤矿井下电动汽车用隔爆型三相交流异步电动机的设计

介绍了电动汽车用隔爆型三相交流异步电动机的设计要求,并结合应用实例证实了效果良好.     

定子错位型混合励磁轴向磁通切换电机容错控制策略研究

定子错位型混合励磁轴向磁通切换(twisted-stator hybrid axial field flux-switching,TS-HAFFS)电机,具有轴向尺寸短、转矩密度大、调节范围宽、容错能力强等优点,适用于电动汽车驱动系统。为提高电驱动在系统故障状态下的运行性能,基于一台三相6/10极TS-HAFFS电机,提出一种基于恒定磁动势法的励磁绕组容错控制策略,并分别对电枢绕组容错策略和励磁绕组容错策略下TS-HAFFS电机控制系统进行仿真研究与实验验证。仿真与实验结果表明,单相绕组开路故障时2种方法均可维持电机转速、转矩基本不变,保证系统带故障运行的稳定性。相比于电枢绕组容错策略,采用励磁绕组容错控制的TS-HAFFS电机容错控制系统具有更广泛的应用场景和更好的系统性能,适用于电动汽车调速控制。     

A DC Motor Control System for Electric Vehicle Drive

A control system of a dc separately excited motor for electric vehicle drive is described. The armature of the motor is controlled by a thyristor chopper, whereas the field is regulated by a highfrequency transistor chopper. The control scheme combines the advantages of both series and shunt motors and permits maximum possible acceleration within the transient thermal ratings of the motor. In addition, motor torque becomes smoother under all operating conditions. A complete drive system has been formulated, designed, and analyzed, and performances have been evaluated on a hybrid computer. At present, the breadboard of the drive system is being tested in the laboratory.