【《电动汽车驱动系统的电源模型与参数设计案例分析》1600字】

电动汽车驱动系统的电源模型与参数设计案例分析目录TOC\o"1-3"\h\u17566电动汽车驱动系统的电源模型与参数设计案例分析 146691.1超级电容器组模型 114361.2电源控制方法 1191301.3电源参数设计 41.1超级电容器组模型超级稳压电容器使用电容C、电阻R以及串联电路组成的电阻RC等组成的等效电路并没有考虑电容器容量和内部稳压电阻等参数，所以构建的等效隔阻电路结构模型难以描述实际工况下的工作特性,图3-1展示了串联等效隔阻电路结构模型及其结构原理。需要满足下面公式实现对超级电容实际工作时的额定值、电压值进行控制。 ∆U=IC充放电过程中，上式能够根据输入的电流大小IC、持续时间∆图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s11超级电容器RC等效模型Figure3.1SupercapacitorRCequivalentmodel1.2电源控制方法超级电容控制方法为了实现爬坡、启动、加速等工况下电机需要较大电流，该驱动系统中方的辅助存储元件使用了两组超级电容，利用超级电容的工作特性，在需要较大输出功率时，能在较短时间内产生较大的电流，同时在制动系统工作时能对产生的短暂大功率能量进行回收。该系统中的超级电容组中的两个超级电容支持串联连接和并联连接两种工作模式，且能够根据电动汽车的形式情况进行模式切换，始终保持较高效率的能源利用，模式切换只需要通过改变功率开关S1、S2、S3的逻辑状态即可实现，所体现出的能量利用、回收方式的灵活性是单储能单元所不能达到的。图3.2为超级电容组在驱动系统向外输出能量时的等效电路，对应的数学模型表达式为： UC0(a)并联连接电容组(b)串联连接电容组图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s12提供能量时等效电路Figure3.2Equivalentcircuitforenergysupply串联连接时电路中的放电电压为单组超级电容的电压，而并联连接时，单组超级电容的电压变为一半。功率开关S1、S2、S3的逻辑状态有0和1两种，分别表示断开和导通，其中等效负载为R。图3-3表示的是超级电容组回收能量时的等效电路，对应的数学模型表达方式为： Uci=等效电路的充放电电压为Uci，电流为IC(a)并联连接电容组能量回收等效电路(b)串联连接电容组能量回收等效电路图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s13回馈能量时等效电路Figure3.3Equivalentcircuitwithenergyfeedback蓄电池控制方法通过控制功率控制开关V1、V2、V3的通断情况控制驱动系统工作模式；同时断开V1、V2，导通V3时控制电路停止工作，此时驱动系统为供给能量模式，电机所需的能量由蓄电池供给，且不需要进行升压；断开V1、导通V3并通过PWM信号控制V2，此时的驱动系统的工作模式为供给能量模式，但是蓄电池B需要升压后再向电机提供电能；导通V1、导断V2、V3，此时控制电路停止工作，驱动系统进入能量回收模式，回收的能量存储在蓄电池B中；导断V2、V3，由PWM信号控制V1，驱动系统同样进行能量回收模式，但是需要控制电路对回馈电压进行降压后才能回收；关断三个功率开关，驱动系统不进行能量回收。图3-4为蓄电池B的控制电路。图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s14蓄电池控制电路Figure3.4Batterycontrolcircuitspecialty1.3电源参数设计驱动系统在升降压过程中，双向DC/DC功率变换器能实现储能装置的充放电，且变换器原边和副边电压比为2：1，超级电容的电压可以比驱动电机电压低。该设计中蓄电池为24V的锂电池组，其容量规格为180A•h，超级电容电压同样选择为24V。超级电容在电机需要较大电流的特殊工况下进行辅助功能，该电动汽车爬坡t1 WC1爬坡工况的速度VP=30km/h，取电机传动效率η=0.9，计算出所需爬坡能量W加速爬坡t2 WC2加速爬坡时的加速度为3m/s2、δ=1.05，计算出克服阻力所需能量：WC下式表达的是超级电容处于能量输出状态下，释放能量WC WC=超