【新能源汽车动力测试系统的探究开题报告5000字】

PAGE3新能源汽车动力测试系统的研究开题报告一、立论依据课题来源、选题依据和背景情况、课题研究目的、工程应用价值课题来源：随着全球能源危机和环境问题的深入日益凸显，作为传统汽车的节能问题，能耗大的问题，考虑到新能源汽车已如绿色、清洁的突出优势，可以提供驱动能源多样化，能源利用率高，新能源汽车也被认为未来汽车的发展方向。电动汽车电池，电机效率是直接决定新能源安全性、可靠、动力系统控制的策略和性能的新能源车性能的好坏，研究的电动汽车动力系统的性能。选题依据：通过动态系统优化设计、电力系统建模与仿真、电力系统台架试验和实车试验，可以实现整车动力系统的性能指标。作为提高整个电力系统性能的一个重要途径，本文主要研究了新能源汽车试验系统，包括电力系统建模、试验台架、平台选择的LabVIEW软件设计和该系统的台架试验使用。背景情况:动力作为传统汽车最重要、最基本的性能，也是新能源汽车性能评价的重要指标。发动机是传统汽车的心脏，其性能的好坏直接影响到汽车的动力性能。因此，对发动机的控制和标定进行研究是非常重要的。作为新能源汽车的心脏，电机的研究至关重要。为了验证电机和电机控制器的控制算法的设计，是要建立一个动态测试系统非常必要，提高对新能源汽车的研究和开发效率，新能源汽车，缩短开发周期，以降低新能源汽车成本的重要意义。课题研究目的：为了降低开发期间，开发成本、缩小研究范围，技术、特别系统的技术方案和主要部分的选择阶段，可以依靠高效的计算机模拟系统的关键部件，找到最佳的解决方案。因此，可以有效地实现电力系统的优化，利用电池的能量达到最大的能量距离，达到绿色节能的目的。工程应用价值：新能源汽车动力测试系统主要包括测试台及相应的测试软件。新能源汽车，为了实行这个系统必要的测试系统必要的措施，以新的能源汽车实行。因此，需要分析车辆行驶过程的力量的平衡。电机和蓄电池在新能源的汽车动力系统中的2个最重要的动力驱动零部件，它的性能的好坏是直接影响到了汽车的性能。本章将以它们为主要研究对象，对每一个模型进行分析，并建立数学模型，在导师仿真平台上对新能源汽车的动态性能进行仿真研究。二、文献综述国内外研究现状、发展动态在国外，AVL，FEV，申克等知名企业都对新能源汽车的电源测试系统。但由于技术垄断等客观原因，测试系统有限，关键技术难以获得。例如，有必要使用其给定的软件，建立一个完整的车辆模型，并在此基础上对相关的接口参数进行配置，以实现车辆阻力的仿真。但由于其关键性的研究，数据采集比较困难，如车辆模型、接口功能等。在中国，单位或参与新能源汽车动力测试系统研究企业的数量很小，而且没有对电阻的仿真研究工作条件。它们主要是国外进口的成熟产品。以下是国内主要专利和研究文献的简要分析。天津清远电动汽车有限责任公司专利的采用CAN总线连接各模块，虚拟设备技术测试系统的构筑，专利提到的测试架构。提出了深川电气汽车株式会社上海分公司的专利总体的模式实验平台结构，怎样的模拟动态模式和说明几类型的抵抗的模拟。奇瑞汽车股份有限公司的专利的指出：配备减速器驱动电机实验台调节电机的旋转速度测量，分别以两套电源测功机和被测电机功率，交流测力计过剩电力网出售，测量电机的电压范围广台系统更高效，可以实现新能源车的动力系统硬件在环测试只提供，专利是新能源汽车的力量的电子结构。天津大学给出了动态测试受试者的电机速度的闭环和测功机模拟电阻条件下闭环条件下，由其他软件，实验过程和过程提出了惯性阻力模拟特定的计算，本文在现有的自动测试要求的动态加载和性能仿真，具体工作电阻模拟是很难获得的。北方工业大学结合能和VI技术建立的试验系统，与PC机的数据处理能力，完成试验台系统测试和仿真功能的调试，具体情况并未提及阻力模拟。重庆克里汽车试验设备开发有限公司专利：调整传统PID的时间长，精度高，不过，从工作测力计的前馈控制的数据源中，交流电力测功机的前馈控制量测定路阻的前馈控制，同时采交流电力发电机机的抵抗，修正数据来源获得的距离补正，速度和速度修正的反馈调节反馈调整量，实现路阻，交流电力测功机考试实时控制响应速度快，响应时间以下75ms，高控制精度提出的专利一种改善的响应速度控制算法。无锡电子科技股份公司在专利[9]说明：根据这个测试装置需要实时测试状况的各种动态和扭力。根据试验车的实际情况，调整，飞轮的驱动方面和负荷方面，飞轮的惯性变化，专利的实现机器的抵抗和仿真。上述电动汽车试验台有的是根据项目需要开发满足项目要求的试验台架与装备，有的是开发混合动力电动汽车研究能量流动的试验台，有的针对电动汽车动力电池系统测试而设计的试验台。面对电动汽车快速发展的良好形势，电动汽车动力系统试验台设备的需求更加迫切。三、研究内容1．主要研究内容及拟关键技术研究内容：本文主要研究新能源汽车的动态测试系统，包括结构、软件设计和电机的性能测试和台架性能仿真试验台的硬件建模和动态测试系统电力新能源汽车系统。拟关键技术：（1）采用交流异步电动机。为了更好地了解电机的运行情况，推导出了感应电动机的电压方程和等效电路。根据等效电路分析电机的功率关系，给出详细的功率和转矩方程。（2）采用LabVIEW的测试平台的软件设计。通过虚拟机器和计算机设备的结合，用动态连接函数及其测试仪器通过串口实时多通道数据采集系统计，开发测控系统应用界面。（3）使用锂离子电池模型。对锂离子电池的充放电过程进行了模拟仿真，对电池组模块充、放电过程的端电压计算精度进行了验证。（4）使用WT3000功率分析仪将所需测量的项目与功率分析仪建立映射，以实现对测量项目的读取，将读取的数据进行解码显示，得到电动机的功率因数。功率分析仪通过串口将测量结果传到计算机中。提供瞬态的电流、电压、功率和累计的电量数据文件，数据文件格式为文本文件或EXCEL文件格式。（5）采用CANopen协议。它遵循的通信信息在CANopen网络和它们的内容和功能，开关控制由基于MODBUS协议的PLC控制实现，双向电源开关控制柜控制被试电机工作在电动状态时的直流输入电源和被试电机工作在发电状态时的能量回馈的电源通路。（6）Modbus协议模块，可以实现总线、电源和I/O现场设备全部以接插件方式连接，PLC主设备能够单独的和从电机设备之间进行通信，也可以通过利用广播的方式和所有的从设备之间进行远程通信。（7）下位机S7-200。通过以S7-200PLC作为系统的核心控制，用PLC来实现脉冲分配和大功率驱动电路ULN2003共同组成电机的驱动器，使用数模转换元件DAC0808对单片机输出的数字信号进行转换，输出模拟信号驱动直流电动机，来控制电机的转动速度与信息采集处理。PLC控制端口分为输入、输出端口和定时器等，PLC控制端口的设计是在SiemensPLC开发环境step2中完成。2．拟采取的研究方法、技术路线、实施方案及可行性分析研究方法：本着理论与实际相结合的基本原则，开发了纯电动汽车动力总成系统性能测试试验台，设计了试验台CAN通讯网络，并制订了网络应用层协议。利用建立的仿真平台，结合台架试验，对纯电动汽车动力总成系统中电池、电机及传动系统参数的匹配关系进行了研究。技术路线：测试平台模拟电动汽车的运行状况是测功机模拟汽车行驶时作用在电机轴上的实际负载，利用LabVIEW的电动汽车驱动系统测试平台的软件的模块化设计，实现自动和手动控制电动机和测功机的转速、转矩值，测试最大里程和加速性能，以及模拟电动汽车的运行工况。该试验台为新能源汽车、电机驱动系统、电机控制策略的开发、能量回收控制策略的开发、驱动系统控制策略的开发、整车控制策略的发展提供了必要的开发平台。实施方案：通过动态系统优化设计、电力系统建模与仿真、电力系统台架试验和实车试验，可以实现整车动力系统的性能指标。作为提高整个电力系统性能的一个重要途径，本文主要研究了新能源汽车试验系统，包括电力系统建模、试验台架、平台选择的LabVIEW软件设计和该系统的台架试验使用。可行性分析：系统建设使用的框架是开源的，便于在网络上进行学习和查询，能够及时解决遇到的问题。技术可行性主要是根据系统分析得到的所需要的开发软件、支持软件、硬件环境和操作人员的要求。系统的建立由于是公司的直接投入建设，因此必须要考虑到整个系统本身的经济可行性以及实际的建设投入成本预期产生的经济效益。3．预期目标根据技术要求和平台系统的功能需求，建立了一台模型的动态测试系统的新能源汽车动力系统的研究，对各个硬件组成部分的功能分析，硬件将主要分为四类，即功率流，流量控制，传感部分流量监测重量3000分析的技术指标，分别对硬件和硬件连接特性的各部分。试验的结果，实现了动态测试系统基本功能系统，安全性、稳定。四、研究基础实践基础：电动汽车动力系统试验台是用试验台来模拟电动汽车动力系统的运行状态，所以必须对电动汽车的行驶动力学进行研究。1.电动汽车最高速度汽车的最高车速是指在无风条件下，在水平、良好的沥青或水泥路面上，汽车所能达到的最大行驶速度。燃油汽车的最高车速大于120kmlh，对于微型纯电动车来讲，由于电池容量的限制跟其用途，最高车速一般较低，一般微型电动汽车市区行驶速度大多在40-50km/h。电动汽车最大坡度是指在满载、干燥硬实路面的条件下，以最低档所能通过的最大坡度。根据我国的公路路线设计规范，高速公路平原微丘区最大纵坡为3%。山岭重丘区为5%-26%.根据电动汽车的不同用途，考虑各种工作工况，电动汽车设计最大爬坡度一般选择在18%一27%。2.纯电动汽车关键技术直流电机因效率低、体积和质量大、以及散热困难等缺陷，使其在现代电动汽车中的应用越来越少，目前纯电动汽车中采用的多是永磁同步电机和交流异步电机等交流电驱动系统。相对于永磁同步电机，交流异步电机具有调速控制技术成熟、结构简单、成本低、运行可靠、极限转速高和不需位置传感器等优点，在国内生产的电动汽车上得到普遍应用。在交流异步电机的控制方式上，相对于U/F控制和转差率控制，矢量控制具有调速范围宽和转矩响应快速的特点!特别适合起动和加减速频繁的电动汽车。但是，标准矢量控制算法在恒转矩调速范围内将电机励磁电流保持为额定值，因此，轻载时电机额定的励磁电流将引起铁心过度损耗，使得电机系统效率较低。3.测控系统硬件开发电动汽车试验中除需实时采集电机转速、电机转矩、驱动电机输入电压、输入电流及电机定子温度等信息外，还需要通过通信方式获得各设备实时运行数据。为了实现试验台数据的集中采集以及对试验台各设备的控制，开发了基于CAN总线的信息、采集及通信方式转换信息单元，构建了试验台CAN通讯网络。测功机控制系统及电机控制器试验电源共用一个信息单元，电池管理系统及智能放电仪共用一个信息单元，转速转矩测量仪及试验台数据采集单元共用一个信息、单元；整车控制器、电机控制器及充电机等设备己采用CAN总线通信控制，可直接与网络连接；采用两台PLC工控机通过CAN卡分别对试验台系统进行控制和数据采集。参考文献：欧阳明高.汽车新型能源动力系统技术战略与研发进展[J].内燃机学报，2008(26)潘建亮.我国发展新能源汽车之分析[Z].汽车工业研究，2010.3庄剑波.国外新能源汽车发展路径对我国的启示[J].上海汽车，2013.6徐晓东等.LabVIEW8.5常用功能与编程[M].电子工业出版社，2009.10王益全等.电机测试技术[M].科学出版社，2004:112-139周耀东.中国低碳汽车:政策前沿与前景预测[J].中国市场，2011（11）邓仲卿等.FSE电动赛车动力电池建模与仿真分析[J].农业装备与车辆工程,2013郭炳焜等.锂离子电池[M].中南大学出版社，2002杨超.电动车动力学建模与仿真研究[D].武汉：武汉理工大学，2007HeHong-wen,SunFeng-chun,XingJie.Dynamicsimulationandexperimentofelectricdrivesystemontestbench[J].VehicularElectronicsandSafety,2007.ICVES.IEEEInternati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