城市电动客车动力系统匹配及电机控制器设计

论文摘要

石油短缺和大气污染是困扰汽车产业的两大难题。根据目前探明的石油储量和全世界每年的石油消耗量计算,几十年后石油资源就会枯竭;此外,二氧化碳造成的温室效应也已引起了人们的高度重视,使用清洁能源势在必行。本文收集了大量国内外电动汽车相关资料,根据制定的设计要求,完成了城市电动客车动力系统匹配,并用仿真软件ADVISOR2002对匹配结果进行仿真验证,仿真结果符合设计要求,从而证明了匹配的合理性。本文又介绍了异步电机矢量控制原理和控制方法,并应用TI公司的TMS320LF2407A芯片完成了电动汽车用电机控制器核心部分的设计。控制器软件部分采用电压空间矢量脉宽调制法(SVPWM),实现对逆变器主电路的控制。为了提高车辆能耗经济性,并对电机控制器进行了效率优化分析。

论文目录

• 提要
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外电动汽车的发展现状及战略
• 1.1.1 美国的电动汽车发展状况
• 1.1.2 欧洲电动汽车的发展状况
• 1.1.3 日本电动汽车的发展状况
• 1.1.4 我国电动汽车产业的现状与发展对策
• 1.2 纯电动汽车的基本结构和关键技术
• 1.2.1 纯电动汽车的基本结构
• 1.2.2 电动汽车的关键技术
• 1.2.3 电动汽车用电池和电机
• 1.3 电机控制器的发展现状及能耗经济性的评价
• 1.3.1 电机控制器的发展现状
• 1.3.2 电动汽车能耗的评价方法
• 1.4 开发城市电动客车的实际意义
• 1.5 本文的主要内容
• 第二章 城市电动客车的动力匹配
• 2.1 异步电机选择
• 2.2 传动系的选择
• 2.2.1 采用原车传动系的动力性检验
• 2.2.2 采用两档变速器设计计算
• 2.3 蓄电池
• 2.4 功率转化器（逆变器）
• 2.5 本章小结
• 第三章 整车动力性及续驶里程仿真
• 3.1 电动汽车整车仿真软件ADVISOR2002
• 3.1.1 ADVISOR 简介
• 3.1.2 ADVISOR2002 的界面
• 3.1.3 ADVISOR2002 的内部模块
• 3.1.4 ADVISOR2002 输入数据文件的编制
• 3.2 CA6105 电动汽车的仿真
• 3.2.1 仿真参数输入
• 3.2.2 采用两档变速器城市电动客车仿真结果
• 3.2.3 原车型六档变速器传动系仿真结果
• 3.2.4 两种传动系匹配方案的仿真结果对比
• 3.3 本章小结
• 第四章 城市电动客车驱动电机控制器设计
• 4.1 异步电机控制原理
• 4.1.1 现代逆变技术
• 4.1.2 异步电机的矢量控制原理
• 4.2 矢量控制器的控制策略
• 4.2.1 控制策略建立
• 4.2.2 矢量控制系统的仿真
• 4.3 异步电机控制器设计
• 4.3.1 异步电机矢量控制器的功能和设计要求
• 4.3.2 异步电机控制器的控制单元
• 4.3.3 电机控制器设计
• 第五章 城市电动客车驱动电机控制器的效率优化分析
• 5.1 整车经济性的影响因素
• 5.1.1 经济性的评价标准
• 5.1.2 影响能耗的因素
• 5.2 影响异步电机效率的因素
• 5.2.1 异步电机损耗分析
• 5.2.2 降低电机损耗的控制目标
• 5.3 电机效率的优化控制策略
• 5.3.1 损耗模型控制
• 5.3.2 在线搜索算法控制
• 5.3.3 最小定子电流控制
• 5.4 城市电动客车驱动电机的优化策略
• 5.5 本章小结
• 第六章 全文总结
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢