《新能源汽车电驱系统的设计》实验指导书

XX学院实验指导书课程编号：课程名称：《新能源汽车电驱系统的设计》实验学时：6适用专业：车辆工程专业制定人：制（修）订时间：2019年7月专业负责人审核：专业建设工作组审核：2019年7月实验纪律要求1.明确实习目的、端正态度、严格遵守校纪校规。2.努力完成各项实习任务。3.服从指导老师和实验室管理人员安排。4.不迟到、不早退。5.实习期间不穿拖鞋，做好自我身体安全保护，女生长发要扎起。6.不做危险有害他人身体健康的事情。7.学生在实习场地内未经许可不准随意搬动机件和乱按电器开关，损坏自赔，严格遵守有关的规章制度。第一部分实验大纲一、教学目的与基本要求《新能源汽车电驱系统的设计》是车辆工程本科专业一门主要的专业选修课。因其较强的理论性、应用性及实践性，故应充分重视实验教学。要求学生在实验中发现问题，解决问题，加深对理论知识的理解和应用。目的使学生了解典型的驱动系统，了解其结构组成，掌握其控制原理及特点。二、实验内容和学时分配序号实验内容学时实验类型1新能源汽车动力系统认知2认知实验2驱动电机控制系统建模2设计实验3动力系统控制器测试2验证实验三、实验成绩评定、考核办法1．实验报告（1）每个学生按照实验课内容自己总结实验的结果及实验中遇到问题的处理办法；（2）按照规定的时间，上交实验报告。2．考核方式（1）实验课成绩按照提交的实验报告内容给出，不再进行单独的考核评定。（2）实验课成绩按照一定的百分比折合到学生的平时成绩中。四、参考资料（参考书、网络资源等）1．使用教材及实验指导书《电动汽车电机及驱动：设计、分析和应用》，邹国棠编著，北京：机械工业出版社，2018实验指导书：自编。2.主要参考书[1]《电动汽车电机控制与驱动技术》，严朝勇主编，北京：机械工业出版社，2018 [2]《电动汽车电机及驱动系统》，姜久春编著，北京：北京交通大学出版社，2018[3]《电动汽车电驱动理论与设计》，王志福、张承宁主编，北京：机械工业出版社，2012

第二部分单元实验实验（项目）一新能源汽车动力系统的认知实验一、实验目的①了解新能源汽车电驱系统的组成。②掌握新能源汽车电驱系统的控制原理。二、实验要求①认知新能源汽车上的电驱系统。②台架试验在加速踏板处于不同位置的时候，驱动电机的工作情况。三、实验内容1）在进行具体实验之前，先介绍电驱系统的组成和控制原理。电驱系统主要由电动机、功率转换器、控制器及电源等部分构成。图示电驱系统组成示意图控制原理：踏板位移传感器安装在加速踏板内部，随时监测加速踏板的位置。当监测到加速踏板高度位置发生变化时，会瞬间将此信息送到ECU，ECU对该信息和其他系统传来的数据信息进行运算处理，计算出一个扭矩控制信号，通过CAN总线送到电机控制器，电机控制器根据接收到的指令及电机实际输出能力取较大值控制电机进行输出，从而实现驱动电机扭矩的控制。电驱系统的工作情况。此实验分组进行，每组5-7个人。首先开启电源，使台架处于准备状态。由一位同学轻踩油门踏板，使其处于一定位置后，读取电机在不同转速情况下的扭矩相关参数记录下来。通过数据的对比来验证驱动电机扭矩的改变情况完成本次实验。本组完成试验后，关闭电源，以便下一组进行实验。实验（项目）二驱动电机控制系统建模实验一、实验目的①了解新能源汽车电驱控制系统的控制原理。②掌握新能源汽车电驱控制系统的建模方法。二、实验要求①理解新能源汽车上的电驱控制系统控制原理。②利用simulink建立简单控制模型。三、实验内容1）在进行具体实验之前，先介绍simulink的使用及操作，以及simulink建模与驱动控制系统的联系。联系：驱动系统中电机控制器从VCU获取整车需求，将动力电池所存储的电能通过自身逆变器的调制，转化为驱动电机需要的电能，使得电机转速及转矩满足整车需求并反馈电机状态给BMS及VCU，在新能源汽车三电系统中具有非常重要的作用，其控制策略软件层面的设计一般采用simulink建模的方法来实现，比如电机模式的切换及功率的限制等等，均需要建模编程，从而实现对电机的控制及监测。2）电驱系统的控制建模。此实验分组进行，每组2-3个人。首先打开simulink，处于准备状态。根据电机所需实现的功能进行简单建模。通过运行所搭建模型进行模拟仿真，检验所见模型是否符合建模要求，完成本次实验。本组完成试验后，关闭simulink，以便下一组进行实验。实验（项目）三动力系统控制器测试实验一、实验目的①掌握新能源汽车MCU制动能量回收控制原理。②掌握新能源汽车MCU制动能量回收的测试及测量。二、实验要求①掌握新能源汽车MCU制动能量回收控制原理。②利用台架系统，实现MCU制动能量回收功能的测试及测量。三、实验内容1）在进行具体实验之前，先介绍新能源汽车MCU制动能量回收控制原理。控制原理：依据驾驶员意图，当车速满足一定条件，驾驶员有减速需求时，整车会进入能量回收模式，此时MCU控制电机进行负扭矩输出，对电池进行反充电。2）电驱系统的测试验证。此实验分组进行，每组5-7个人。首先打开电源，使