模擬電動汽車實時工況動力電池測試平臺的設(shè)計研究.pdf

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

2、的研究學(xué)者一直致力于動力電池的研究和開發(fā)。檢測測試作為動力電池開發(fā)過程中的重要一環(huán)，其重要性不言而喻，所以對動力電池各種參數(shù)性能的測試必不可少。本文就是基于這一問題，針對動力電池模擬電動汽車工況設(shè)計了一整套測試平臺。
　　考慮到電動汽車工況十分復(fù)雜，試驗臺架的非線性、多因素特點，加之很難精準(zhǔn)地模擬車輛的慣量等一系列的問題，所設(shè)計的測試平臺要求能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)加載，能夠?qū)恿﹄姵氐膭討B(tài)運行情況進行測試，并且足夠的魯棒性和一定的過載能力，

3、保證測試平臺能夠平穩(wěn)地運行，這也是本測試平臺的意義所在。在設(shè)計測試平臺的過程中，對于電動汽車行駛過程中來自路面的摩擦阻力、空氣阻力、爬坡阻力、以及車輛的加速阻力通過采用飛輪組和交流電力測功機共同模擬實現(xiàn)。
　　本文考慮了利用測功機和飛輪組共同模擬負(fù)載，其中飛輪組模擬電動汽車的等效轉(zhuǎn)動慣量，剩余的部分由測功機來實現(xiàn)，通過測功機加飛輪組的結(jié)合的方式效果更好，系統(tǒng)更穩(wěn)定;對于驅(qū)動電機的控制，按照參考速度曲線，依據(jù)測試平臺的物理模型得到所

4、需要的轉(zhuǎn)速，對電機的控制要求穩(wěn)定、快速，保證驅(qū)動電機在一定的過載情況下能夠安全地工作。
　　文章的研究內(nèi)容:
　　(1)根據(jù)電動汽車的驅(qū)動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，對電動汽車的動力學(xué)模型進行了建模，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了動力電池測試平臺的整體結(jié)構(gòu)框架。
　　(2)分析了測試平臺的數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此計算了測試平臺的功率，選擇組成測試平臺的主要部件動力電池、驅(qū)動電機以及測功機。
　　(3)對測試平臺數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的搭建和通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計

5、進行了系統(tǒng)地分析，并設(shè)計采用CAN總線通信作為測試平臺通信系統(tǒng)的總體框架。
　　(4)計算了電動汽車的等效轉(zhuǎn)動慣量，基于電動汽車的等效轉(zhuǎn)動慣量按照飛輪組分級公式對測試平臺的飛輪組進行了設(shè)計，并對測試平臺的控制策略以及電動汽車模擬工況進行了設(shè)計。
　　(5)針對所設(shè)計的測試平臺搭建了小型的測試平臺，驗證試驗臺設(shè)計的可行性，并對動力電池的單體電壓以及溫度測試進行了多次試驗，初步確定設(shè)計的模擬電動汽車實時工況動力電池測試平臺方案具