纯电动汽车动力系统设计研究:电机模型与DSP控制系统
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更新于2024-08-10
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"电动汽车 动力系统 驱动电机 数学模型 控制系统"
本章小结的内容聚焦于纯电动汽车的驱动电机设计与实现,主要涉及以下几个关键知识点:
1. 驱动电机种类与特点:纯电动汽车常用的驱动电机类型包括交流异步电机、永磁同步电机、直流电机等。每种电机都有其独特的优点和适用场景,如永磁同步电机具有高效率、高功率密度等特性,因此在电动汽车领域得到广泛应用。
2. 电机选型与参数匹配:在设计过程中,根据样车的动力性能指标和车身参数,需要选择合适的驱动电机。电机的参数匹配至关重要,包括扭矩、功率、转速等,确保电机能有效驱动车辆并满足续航、加速性能等要求。
3. 数学模型建立:以三相定子坐标系(A.B-C)为基础,构建永磁同步电机的数学模型。通过坐标系变换(通常使用克拉克变换和帕克变换),可以将电机模型转换到两相转子坐标系(d.q)下,这有助于简化控制算法并提高控制精度。运动方程和其他相关方程是电机控制系统的基础,用于描述电机的工作状态和动态行为。
4. 驱动电机的d-q坐标系模型:在实际应用中,d-q坐标系模型对于电机的控制策略设计非常关键。它能够清晰地表达电机的电磁扭矩和功率,是实现矢量控制或直接转矩控制的基础。
5. 动力电池与数学模型:电池作为电动汽车的能量源,其性能直接影响车辆的续航里程。论文中介绍了锂电池的数学模型,以描述电池的充放电特性和端电压变化规律,这对于电池管理系统(BMS)的设计至关重要。
6. 整车动力学仿真:通过电动汽车仿真软件ADVISOR,结合电机和电池的数学模型,建立了纯电动汽车的仿真模型。这种仿真可以帮助优化动力系统的匹配参数,验证车辆的动力性能和续驶里程。
7. 电机驱动控制系统:基于DSP的电机驱动控制系统是电动汽车核心组件之一。文中提到了采用TI公司的TM320LF2812 DSP芯片作为核心控制器,以及由IGBT模块组成的逆变器单元。设计了相关电路,包括IGBT模块的保护电路,进行元件参数匹配计算以确保系统稳定运行。
这些知识点涵盖了电动汽车动力系统设计的关键环节,包括电机的选择、控制策略的制定、电池模型的建立以及整体系统的仿真与优化,展示了纯电动汽车技术的复杂性和系统性。
2018-04-25 上传
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勃斯李
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