模擬電動(dòng)汽車(chē)實(shí)時(shí)工況動(dòng)力電池測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)研究.pdf

1、人類(lèi)正在面臨著氣候變暖、能源短缺、空氣質(zhì)量下降等一系列問(wèn)題。而傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)是造成這些問(wèn)題的重要原因之一，本世紀(jì)初以來(lái)快速發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)能夠大大緩解這一壓力。純電動(dòng)汽車(chē)可以實(shí)現(xiàn)低排放乃至零排放、低散熱、低噪音等環(huán)保的特點(diǎn)，因此，純電動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)占有率也在逐年增加。動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電氣控制是構(gòu)成電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的三大組成部分，其中，動(dòng)力電池作為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力來(lái)源是核心部分。電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性直接取決于動(dòng)力電池性能的好壞，所以一直以來(lái)全球

2、的研究學(xué)者一直致力于動(dòng)力電池的研究和開(kāi)發(fā)。檢測(cè)測(cè)試作為動(dòng)力電池開(kāi)發(fā)過(guò)程中的重要一環(huán)，其重要性不言而喻，所以對(duì)動(dòng)力電池各種參數(shù)性能的測(cè)試必不可少。本文就是基于這一問(wèn)題，針對(duì)動(dòng)力電池模擬電動(dòng)汽車(chē)工況設(shè)計(jì)了一整套測(cè)試平臺(tái)。
　　考慮到電動(dòng)汽車(chē)工況十分復(fù)雜，試驗(yàn)臺(tái)架的非線性、多因素特點(diǎn)，加之很難精準(zhǔn)地模擬車(chē)輛的慣量等一系列的問(wèn)題，所設(shè)計(jì)的測(cè)試平臺(tái)要求能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)加載，能夠?qū)?dòng)力電池的動(dòng)態(tài)運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)試，并且足夠的魯棒性和一定的過(guò)載能力，

3、保證測(cè)試平臺(tái)能夠平穩(wěn)地運(yùn)行，這也是本測(cè)試平臺(tái)的意義所在。在設(shè)計(jì)測(cè)試平臺(tái)的過(guò)程中，對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)行駛過(guò)程中來(lái)自路面的摩擦阻力、空氣阻力、爬坡阻力、以及車(chē)輛的加速阻力通過(guò)采用飛輪組和交流電力測(cè)功機(jī)共同模擬實(shí)現(xiàn)。
　　本文考慮了利用測(cè)功機(jī)和飛輪組共同模擬負(fù)載，其中飛輪組模擬電動(dòng)汽車(chē)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，剩余的部分由測(cè)功機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)測(cè)功機(jī)加飛輪組的結(jié)合的方式效果更好，系統(tǒng)更穩(wěn)定;對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的控制，按照參考速度曲線，依據(jù)測(cè)試平臺(tái)的物理模型得到所

4、需要的轉(zhuǎn)速，對(duì)電機(jī)的控制要求穩(wěn)定、快速，保證驅(qū)動(dòng)電機(jī)在一定的過(guò)載情況下能夠安全地工作。
　　文章的研究?jī)?nèi)容:
　　(1)根據(jù)電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了建模，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了動(dòng)力電池測(cè)試平臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)框架。
　　(2)分析了測(cè)試平臺(tái)的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此計(jì)算了測(cè)試平臺(tái)的功率，選擇組成測(cè)試平臺(tái)的主要部件動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)以及測(cè)功機(jī)。
　　(3)對(duì)測(cè)試平臺(tái)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的搭建和通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

5、進(jìn)行了系統(tǒng)地分析，并設(shè)計(jì)采用CAN總線通信作為測(cè)試平臺(tái)通信系統(tǒng)的總體框架。
　　(4)計(jì)算了電動(dòng)汽車(chē)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，基于電動(dòng)汽車(chē)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量按照飛輪組分級(jí)公式對(duì)測(cè)試平臺(tái)的飛輪組進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并對(duì)測(cè)試平臺(tái)的控制策略以及電動(dòng)汽車(chē)模擬工況進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　(5)針對(duì)所設(shè)計(jì)的測(cè)試平臺(tái)搭建了小型的測(cè)試平臺(tái)，驗(yàn)證試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的可行性，并對(duì)動(dòng)力電池的單體電壓以及溫度測(cè)試進(jìn)行了多次試驗(yàn)，初步確定設(shè)計(jì)的模擬電動(dòng)汽車(chē)實(shí)時(shí)工況動(dòng)力電池測(cè)試平臺(tái)方案具