基于DSP的电动汽车超级电容控制器.pdf

机电一体化 Mechatronics2004年第5期 基于DSP的电动汽车超级电容控制器 AnUltracapacitorControllerBasedonDSPforElectricVehicle 孙丰强 邹俊忠 姚晓东 王行愚 (华东理工大学运动控制与信息技术工程研究中心，上海 200237) 摘 要:介绍了采用超级电容器系统的电动汽车用控制器。该控制器目的是提高汽车加速性能和回 收再生制动能量，辅助电池供电。一个双向DC/DC变换器被用来实现超级电容器和电池之间的充放电控 制。基于DSP的软硬件设计实现了对整个系统的检测与控制策略的实现。 关健词:超级电容器 电动汽车 双向DC/DC变换器 数字信号处理器 Abstract;Anultracapacitorsystemforanelectricvehiclehasbeenimplemented.Thepurposeofthedeviceis toallowhigheraccelerationanddecelerations(regenerativebraking)withminimallossofenergy.AbidiretionalDC/ DCconverterisdesignedtoimplementthechargeanddischargecontrolbetweenultracapacitorandbatterypack. AndahardwareandsoftwaredesignbasedonDSPisusedtorealizethedetectionandcontrolalgorithmforthewhole controlsystem. Keywords;ultracapacitor electricvehicle bidiretionalDC/DCconverter digitalsignalprocessor (DSP) 0 引亩 高得多的能量密度和功率密度，充放电时间短，而 在电动汽车中，为了缩短汽车加速过程，需要 且具有循环次数多等优点，故适合与化学电池配 对电动机瞬间的大电流驱动，但是普通化学电池难 合使用，以提高电动汽车的瞬时性能和延长电池 以达到良好的效果，同时在再生制动过程中将会产 的使用寿命，在电动汽车起步加速和减速制动时， 生多余的能量，于是尽可能多的利用再生制动的能 可以辅助电池来提高汽车瞬时性能。另外，在再 量成为能量回馈中一个突出的问题。由于化学电 生制动的时候，可以对超级电容进行冲电，以充分 池难以实现短时间大功率充电，而且充放电循环次 回收利用电动机的制动发电能量。 数有限，所以一种能够辅助电动汽车电源供给的快 一个双向DC/DC变换器被设计来对超级电 速充放电模块成为电机控制领域的迫切需要。 容器进行辅助控制，用它来连接超级电容器和主 超级电容器是一种比传统电解电容储存电量 电池。使用无刷直流电机来驱动汽车运转，基于 大几十甚至几百倍的新型能量存储技术。虽然其 DSP的核心控制系统来检测控制电池、超级电容 储电量远不及化学电池，但是由于其比化学电池 器、电机等的电流、电压和温度等参数，同时产生 作者简介:孙丰强 1979年生，华东理工大学模式识别与智能系统专业硕士研究生，主要研究方向为运动控制，电动 汽车。 邹俊忠 1960年生，华东理工大学教授，博士生导师。 -vt晓东 1969年生，华东理工大学副教授，硕士生导师。 王行愚 194