【摘 要】
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能量回馈技术是改善电动汽车的续航里程问题的一种重要方法,该技术的研究主要从两个角度出发:电动汽车驱动电机的制动控制系统和制动能量回收系统的优化,前者主要是改善电动汽车的制动性能,提高电机制动回馈能量,后者主要优化电动汽车的储能系统,提高制动能量回收效率。目前主流的电动汽车驱动电机为内嵌式永磁同步电机（IPMSM）,本文主要以该类型电机为研究对象,对电动汽车驱动电机的制动控制进行研究,完成了电机制动
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能量回馈技术是改善电动汽车的续航里程问题的一种重要方法,该技术的研究主要从两个角度出发:电动汽车驱动电机的制动控制系统和制动能量回收系统的优化,前者主要是改善电动汽车的制动性能,提高电机制动回馈能量,后者主要优化电动汽车的储能系统,提高制动能量回收效率。目前主流的电动汽车驱动电机为内嵌式永磁同步电机（IPMSM）,本文主要以该类型电机为研究对象,对电动汽车驱动电机的制动控制进行研究,完成了电机制动回馈能量的提升。针对蓄电池储能系统所存在的问题,本文选择蓄电池—超级电容混合储能作为车载储能装置,搭建了试验平台,并对其功率分配控制进行研究。本文主要内容如下:1、在永磁同步电机数学模型的基础上对电机制动过程功率进行分析,针对电动汽车的实际制动情况,给出了不同电机制动状态下回馈功率影响因素,并以此为基础分别分析了相同制动转矩条件下永磁同步电机不同调速方式的功率特性和不同制动转矩条件下电机的转速和回馈功率关系,并基于IPMSM的最大再生功率点（Maximum Regenerative Power Point,MRPP）设计了电机的制动转矩曲线,实现了电机制动回馈功率的最大化。2、分析了车载超级电容的工作特性,并对其物理模型的参数进行测量计算。选择全主动式结构为混合储能系统的拓扑结构,对车载混合储能功率分配控制策略的研究,针对电动汽车对车载超级电容运行时的电压要求,改进了传统的基于低通滤波算法的功率分配控制策略,在满足超级电容对蓄电池功率“削峰填谷”的同时,又使其电压具备一定的自保持能力,满足电动汽车对于车载超级电容的能量回收要求。3、设计并搭建了基于TMS320F2812的蓄电池—超级电容混合储能硬件系统及实验平台,为电动汽车驱动及混合储能系统的研究提供了实验基础4、在搭建的混合储能装置和2.2k W永磁同步电机d SPACE实验平台的基础上,实现了基于MRPP转矩曲线的IPMSM低速制动控制以及改进的混合储能装置滤波分配法,实验证明了本文所提出的理论分析及控制方法的有效性。
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