超级电容在电动车中的应用研究

介绍了超级电容的机理与特点,概述了国内外超级电容在电动车中的应用研究现状,通过分析比较超级电容在电动车中应用的拓扑结构及控制策略,设计了一种新型的超级电容-蓄电池复合电源电动车控制系统(包括一个双向DC/DC变换器和一个三相全桥逆变器).实验结果表明,该复合电源电动车能兼顾蓄电池和超级电容的优点,可以更好地满足电动车启动和加速性能的要求,并能提高电动车制动能量回收的效率,增加续驶里程.以超级电容为惟一能源的电动车可以作为固定线路车使用,但配套设施还需要完善,所以发展趋势并不乐观.

电动车用无刷直流电机无位置传感器控制研究

通过分析电动车用无刷直流电机换相原理及间接位置检测原理,设计了一种基于反电动势法的无位置传感器电动车控制系统,为消除电机中性点电压和阻容滤波对反电动势检测电路的影响,该系统对传统反电动势法进行了改进,将采样电路的参考点与电池负极断开,并通过软件设计进行了反电动势相移补偿.实验结果表明,改进后的无位置传感器控制系统消除了电机中性点电压对反电动势检测电路的影响,不论电机运行在低速还是高速状态,都可准确地检测反电动势的过0点,在进行了相移补偿之后,可成功实现无位置换相控制,从而提高了电动车控制系统的可靠性和稳定性.

基于参数摄动的电动汽车再生制动鲁棒混合控制研究

针对电动汽车再生制动过程中系统具有参数大范围摄动和强非线性的特点,综合H2最优控制和H∞鲁棒控制的优点,提出鲁棒H2/H∞混合控制策略.将系统主回路参数摄动到控制输入灵敏度函数的H∞范数作为鲁棒性能评价指标,电动汽车外加扰动到电机转速传递函数的H2范数作为线性高斯二次型性能指标.仿真和对比实验结果表明,鲁棒H2/H∞混合控制策略具有良好的控制效果,比传统的控制方法回收了更多的能量,同时抑制了系统参数大范围摄动、强非线性以及外界干扰的影响,从而大大提高了系统的鲁棒稳定性.

电动汽车主辅电源能量回馈研究

为提高电动汽车能源利用率,基于电动汽车再生制动方法,提出了主辅电源能量回馈系统。实现车辆在制动过程中同时向主电源和辅助电源充电,部分解决了电动汽车续驶里程短的问题。针对主辅电源能量回馈系统具有参数大范围摄动及严重扰动的情况,提出鲁棒H2/H∞控制策略,确保系统的性能指标和鲁棒稳定性。利用SIMULINK软件建立了主辅电源能量回馈系统模型以进行不同条件下的仿真研究,研究结果表明提出的控制策略使得能量回馈系统具有良好的鲁棒稳定性和抗干扰能力,电动汽车回收了部分制动能量,有利于提高电动汽车续驶里程。

电动汽车技术进展和发展趋势

通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(BEV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向.

一种动态改变权重因子和交叉率的混沌差异演化算法

针对非凸、多峰及非线性函数优化难的问题，在差异演化（DE）算法的基础上进行了改进，提出了一种动态改变权重因子和交叉率的混沌差异演化算法（CDDE）．在该算法中引入进化速度因子和聚集度因子．权重因子被表示为聚集度因子的函数，交叉率被表示为进化速度因子的函数．在每次迭代时利用聚集度因子动态改变权重因子，利用进化速度因子动态改变交叉率，从而使算法具有动态自适应性．引入混度变异算子，利用混沌的随机性和遍历性使算法具有较强的跳出局部最优值的能力．通过对3个典型函数的测试表明，CDDE算法收敛速度明显好于DE，收敛精度得到了提高．