纯电动汽车动力系统设计与锂离子电池模型研究

"这篇硕士学位论文主要探讨了纯电动汽车动力系统的设计与实现，特别是锂离子电池在其中的应用。作者郑慧勤在导师徐华中指导下，深入研究了驱动电机、动力电池以及传动系的选择与匹配，同时关注了驱动电机的数学模型和电池的荷电状态值（SOC）变化关系。论文中还利用ADVISOR软件建立了仿真模型，对电动汽车的动力性能和续航里程进行了分析，并设计了一套基于DSP的电机驱动控制系统。" 锂离子电池的荷电状态值（SOC）是衡量电池剩余容量的重要指标，它表示电池当前存储能量与完全充电状态时能量的比例。在锂离子电池的数学模型中，SOC的变化关系是关键部分，因为电池的电动势和内阻特性会随SOC的不同而变化。准确估计和跟踪SOC对于电池管理系统的优化至关重要，它可以确保电池在安全范围内工作，延长电池寿命，并优化电动汽车的性能。 论文中提到的驱动电机在d-q坐标系下的数学模型是电机控制的常用方法，它通过将电机定子电流分解到直轴（d轴）和交轴（q轴）上，可以更精确地控制电机的转矩和速度。相关运动方程和控制过程中的其他方程帮助设计有效的电机控制系统，确保电机能够高效地驱动车辆。 动力电池部分，论文选择了锂电池作为纯电动汽车的能量源，并建立了其端电压的数学模型。锂电池因其高能量密度、长寿命和无记忆效应等优点在电动汽车领域广泛应用。理解锂电池的电压-荷电状态（V-SOC）特性有助于优化电池的充放电策略，从而提高电动汽车的行驶里程。 在系统集成方面，作者利用ADVISOR（Automotive Simulation Models）软件进行动力系统仿真，该软件提供了丰富的内置模块，可以用来建立复杂的电动汽车动力学模型。通过仿真，可以验证之前动力系统部件的匹配参数是否合理，确保电动汽车的动力性能和续航能力达到预期标准。 最后，基于数字信号处理器（DSP）的电机驱动控制系统设计涵盖了核心控制单元（如TM320LF2812 DSP芯片）和逆变单元（由IGBT模块组成）。这部分详细讨论了相关电路设计方案和IGBT模块的保护电路，确保电机驱动系统在实际运行中的稳定性和效率。 关键词：纯电动汽车，动力系统，参数匹配，ADVISOR，电机驱动控制系统。