基于dSPACE的EV电机系统SPS测试平台设计

为了更好地了解电动汽车电机系统的参数特性,提高电机系统的工作运行效率,基于dSPACE搭建了电动汽车电机系统半实物仿真测试平台。利用dSPACE软件和Matlab/Simulink搭建仿真测试模型,结合实际的动力电池和电机系统,完成平台的建立。通过测试平台在不同转速和转矩情况下,对电动汽车电机系统的驱动特性、制动特性和效率特性进行了实验测试研究,分析了特定工况点下电机系统直流母线电压和电流的响应特性,验证了响应的快速性。通过效率实验确定了高效工作区与电机转速、转矩的关系。因此,设计的测试平台可以很方便地进行电机驱动和制动特性的测试,确定电机的高效工作转速和转矩,对电动汽车驱动和制动行驶工况的选取具有重要意义。     

分布式能源模拟发电系统的设计

针对微网中电能转换效率低等问题，文章提出了一种输出电压稳定、电能转换效率高的分布式能源系统。该系统由直流/直流（Direct Current/Direct Current,DC/DC）模块和逆变模块组成，采用STM32为主控芯片并结合正弦交流调制技术进行调制，从而优化各模块，实现高效率转化。测试结果表明，该系统输出电压稳定，转化效率高等特点，能较好地提高充电效率。     

基于LabVIEW大功率DC/DC变换器实时数据采集系统

介绍了大功率DC/DC变换器的应用背景和试验平台,详细分析了基于LabVIEW的燃料电池电动汽车车用大功率DC/DC变换器实时数据采集系统的硬件平台和软件平台,对该系统运行结果作了介绍.试验结果表明,该系统在上位机上能够动态地显示所采集信号的数据和波形,并可以将采集到的数据以电子表格的形式保存下来,满足了设计和使用要求.     

基于PXI总线的DC/DC电源板功能测试系统的设计与开发

DC/DC板作为电子产品的电源的核心部分,其性能直接决定了产品的电能质量和可靠性;该设计从国内外自动化测试的需求出发,利用电子技术、计算机技术和数据处理技术所取得的最新成果,开发了一种新型、高水平的DC/DC板级功能测试系统;课题基于PXI总线的虚拟仪器测试平台,测试系统分为PXI主机、接口单元、测试夹具三个主要部分;与传统测试相比,该设计具有高速度、高效率、多功能、易操作等优点,达到预期效果,具有很好的应用前景。     

低速电动汽车的性能研究

电动汽车是解决能源危机和环境污染的有效方法,但就目前情况来看,电动汽车大规模使用仍需时日。尽管如此,低速电动汽车目前已在中国低端电动汽车市场取得了成功。文章探讨了低速电动汽车的行驶特性、动态性能、电池性能和能量效率。通过底盘测功机实验测试与室外道路实验,分析了低速电动汽车的负载特性和过载特性,研究不同电池对低速电动车性价比的影响。虽然目前锂离子电池比铅酸电池成本更高,但实际应用中,锂离子电池效率更高、全寿命行驶距离更长。直流驱动电机有优秀的过载能力,但电机系统的低效率限制了低速电动汽车的整车能量效率。因此,开发低成本、高效率的电池及电机驱动系统是提高低速电动车性价比的有效途径。     

基于单片机控制的高效率LED驱动电源的设计

针对两级式结构驱动电源效率偏低的问题,设计了一款基于单片机控制的高效率LED驱动电源.我们首先设计了LED驱动电源的硬件电路,包括PFC升压电路及DC/DC降压变换电路.在此基础上,对DC/DC降压变换电路的参数进行了选择.进一步将硬件电路与单片机控制程序结合来提高LED电源效率.最后设计了一台功率为50W的LED样机,实验结果验证了用单片机控制LED驱动电源能有效的将LED电源效率提高到93％以上.     

电动汽车永磁同步电机交流伺服驱动系统研究

本文针对电动汽车驱动电机运行过程中出现的抖动、无法减速、定位问题,对电动汽车电机驱动系统进行算法探究、仿真实验和台架实验。提出一种用可控平滑正弦磁场推动转子正弦磁场运动的电机交流伺服驱动方案,研究控制永磁同步电机定子生成正弦旋转磁场的关键参数,通过PARK变换/逆变换和CLAK变换的方法转换参数,建立以id=0的转矩控制方法,算出能生成旋转磁场的线圈空间矢量电压,研究用空间矢量调制技术实现电压矢量的调制,建立了位置、转速、转矩三闭环控制。经MATLAB/Simulink仿真和实物台架测试,恒定载荷下电机输出扭矩和速度误差在1%以内,角度误差1°,突加负载下扭矩和速度响应时间在0.01s以内。相比当前纯电动汽车电机驱动系统,速度平滑可控、定位精确,增强了电动汽车驾驶的平顺性和可操控性。     

航天电源双向DC/DC变换器的研究

为了减轻航天器太阳能电池阵-蓄电池组电源系统的体积和重量,介绍了一种半桥式双向DC/DC变换器。对该变换器的工作原理进行了详细分析,并设计了双向半桥变换器在不同工作模式下的反馈控制环路。最后研制了一台600 W的实验样机,实验结果表明,该变换器不仅能够实现能量的双向流动,而且可以有效地减轻电源系统的体积和重量。     

基于模糊PID控制的双向DC/DC变换器研究

双向DC/DC变换器是指在保持变换器两端的直流电压极性不变的情况下,根据实际需要完成能量双向传输的直流变换器。它在直流不间断电源系统、分布式电站、电动汽车以及太阳能电池阵中有广泛的应用。通过对双向半桥变换器的分析,并将其与蓄电池相结合使用,完成能量的双向传输和电池能量对电网的回馈。由于DC/DC变换器在升降压的过程中产生的严重的非线性问题,在控制方案上,采用模糊PID控制的电压、电流双闭环控制。仿真表明,与传统的PID控制相比,该控制方案有效提高了变换器的鲁棒性,减小输出电压波动,能够实现能量的双向流动。     

动力电池模拟器的设计

电动汽车及相关设备的生产、测试和研发过程中,需要用到动力电池;当使用动力电池作为测试电源时,存在充电时间长、效率低、污染环境且成本高等问题。选择合适的电池模型,使用某一种电池作为测试的试验平台,通过测试的实验数据来辨识电池参数。使用正态分布和卡方分布的方法,完成由单一单体电池到成千上万个单体电池的模拟。最后,建立了Simulink仿真模型,仿真结果表明该设计能够模拟多元化电池。在使用电池模拟器作为驱动电机的测试电源时,省去了动力电池充电的过程,提高了测试电机的测试效率,节约了成本,减少了环境污染。     

电动汽车负载模拟加载系统

电动汽车的普及和推广对牵引电机的性能提出了新的要求。为了研究电动汽车直流无刷电机（BLDC）在复杂路况条件下的运行性能,提出了一种电动汽车负载模拟加载系统,推导了汽车牵引电机负载数学模型。基于时间等效的缩放思想,用小功率电机代替实际牵引电机作为系统的牵引电机,使该系统具有很好的可实施性。在MATLAB/simulink环境下建立电机和联轴器的仿真模型,负载电机通过联轴器对牵引电机进行实时加载,进而可以分析不同路况下电动汽车牵引电机的动态性能,为实际工程中整车实验提供动力方面的数据参考。     

永磁同步电机驱动器开关电源系统的设计

水磁同步电机驱动器通常采采用四个相互独立的DC/DC变换器进行供电,增加了驱动控制系统的成夺和体积.本文采用降压斩波电路将电源电压变换至5V,一部分给驱动器中的有源器件进行供电,另一部分通过全桥式开关电源变换电路,生成四路相互隔离的商流电源,用于驱动三相桥式逆变器功率开关器件的通断.实验表明,当输入电源电压在8-30V...     

智能轮椅电动改装系统设计

针对目前市面上电动轮椅较贵的现状,设计了一种基于ARM微处理器LPC2013的普通轮椅改装系统。系统采用锂电池供电,无刷直流电机驱动以及可拆卸的机械安装结构。其中无刷直流电机的驱动采用有霍尔传感器模式与无霍尔传感器模式并存的方式,同时配有完善的保护电路。测试结果表明,该系统易于安装,控制简单,操作方便,具有很高的稳定性与实用性。     

一种基于TL494芯片的电动车电机控制器

他励直流电动机驱动系统结构简单、性能可靠、成本低,适合在小型电动车上运行,有效的降低了电动汽车的价格,有利于电动汽车的普及。本文在分析电动车用他励直流电机工作原理的基础上,论述电机驱动系统的整体方案,并设计3KW/36V他励有刷直流电机控制器。该控制器主要通过TL494控制,包括36V铅酸蓄电池欠压保护,控制器的过热保护等功能。经实验证实该控制器达到设计指标,工作稳定可靠,满足电动车的各种运行情况,保护功能完善并具有能量回馈等功能。     

通用变频器共用直流母线方案的设计与应用

本文介绍了一种在多传动系统中采用通用变频器，而且它代共用直流母线的方案。在传动系统中，再生能量经常发生，多台变频器通过直流母线互连，一台或多台电机产生的再生能量就可以被其他电机以电动方（Electric Power-Driven Mode）消耗吸收，这是一种非常有效的工作方式。如果采用能量回馈装置，还可以充分地将直流母线上的剩余再生能量直接回馈到电网中。本文还介绍了该方案在离心机（Centrifugal）、化纤（chemical Fibre）设备和造纸机上的应用。     

小型水面无人艇电力推进系统的设计与实现

针对小型水面无人艇的电能和推进效率要求,设计了一款基于MSP430F149的电力推进系统.通过对直流无刷电机、螺旋桨及驱动控制电路的设计,使水面无人艇能有效实现主动调节控制,满足直航回转等运动要求,保证无人艇的安全性与稳定性.最后通过Fluent仿真测试证明了该推进系统的优异性能,体现了较大实用价值.     

基于LVDS的车用测试系统数据采集模块设计

低电压摆幅的差分信号(LVDS,low voltage differential signaling)非常适合应用于具有多频段电磁辐射源的汽车.依据目前车辆电驱动系统的性能测试指标,应用LVDS技术进行数据采集,构建了一套车辆电驱动系统性能的测试平台.实验表明,该数据采集模块软硬件结构设计合理,满足系统功能要求,测试平台具有良好的可扩展性、灵活性以及通用性.     

基于电机辅助的纯电动汽车模式切换控制策略

为了提高纯电动汽车动力系统的工作效率,提出了一种基于电机辅助的纯电动汽车模式切换控制策略。首先,在传统纯电动汽车结构基础上配置一个小功率电机,得到一种双电机型纯电动汽车;其次,在双电机型纯电动汽车各驱动和各再生制动模式下,对其动力系统进行动力学分析和能量平衡分析,得出了系统在各模式下的工作效率模型;然后,以使动力系统工作效率最大为原则,制定了模式切换控制策略,确定了车辆的目标运行模式和两电机的目标转矩;最后,在Advisor仿真平台CYC_NEDC循环工况下,对该模式切换控制策略进行仿真,结果表明,与传统纯电动汽车相比,该控制策略使动力系统的工作效率提高了约6%。