简述电动汽车再生制动系统电机转速测量研究.pdf

轻型汽车技术 2014(1／2) 江苏省汽车工程学会 2“013新能源汽车技术与发展研讨会”优秀论文 9 电动汽车再生制动系统电机转速测量研究 盘朝奉 1．z 陈 燎 陈 龙 -2 (1．江苏大学汽车工程研究院 2．江苏大学汽车与交通工程学院) 摘 要 再生制动系统能够提高能量利用率，在电动汽车上配置再生制动系统能够提 高电动汽车的续驶里程。再生制动过程中控制系统需要获取电机转速信号，判断 电机馈 电电压的大小，选择采取升压或者降压再生制动模式，因此获取精确的电 机转速信号有助于对再生制动过程进行准确的控制。在分析电机霍尔位置信号特 性以及转速测量误差产生原因的基础上，提出了以电机霍尔位置信号组成的与方 波信号为电机转速测量信号，采用 1．5T测速并进行四采样点滑动平均滤波的方 法，以提高电机转速测量的精度。设计了以ATMage16单片机为核心的电机转速 测量系统硬件 电路和软件系统，以实现电机转速信号的采集处理。理论分析和试 验结果表明，所提出的电机转速测量方法和设计的电机转速测量系统能实现设计 功能，满足电动汽车再生制动控制系统的要求。 关键词：再生制动 霍尔位置传感器 单片机 电机转速 与方波 为核心的数字化测速系统以处理能力强、成本低 、 引 言 可靠性高等优势，在电机控制系统中得到了广泛 由于纯电动汽车的车载储能系统存储能量有 应用。 限，为了提高电动汽车的续驶里程，需要提高电动 本文以电动汽车再生制动系统为研究对象， 汽车的能量利用率。再生制动系统能够在电动汽 研究再生制动系统转速测量方法，首先对直流无 车制动过程中将动能再生转换成电能回收到储能 刷电机霍尔位置传感器信号的特性进行分析，然 系统中，提高了电动汽车的能量利用率。已有的研 后设计霍尔位置信号的调理电路，提出霍尔位置 究表明，采用再生制动系统能够使能量利用率提 信号的处理方法，以获得精确的直流无刷电机转 高8％～25％o】。在电动汽车电机控制系统中，转速 速信号输入到电动汽车再生制动控制系统。 是电机驱动控制系统的关键输人参数，对转速的 1 再生制动系统电机转速 精确测量极为重要。再生制动系统的控制也需要 测 量 原 理 获取准确的电机转速信号翻。传统转速测量主要采 用模拟方式，最典型的就是测试发电机。以单片机 1．1 再生制动系统结构原理 基金项 目：国家自然科学基金 ；江苏省自然科学基金 (BK2011489) 10 江苏省汽车工程学会 2“013新能源汽车技术与发展研讨会”优秀论文 轻型汽车技术 2f)14(1／2) 1_2 电机转速与馈电特性分析 再生制动过程中，控制系统根据采集的电机 转速信号，判断电机馈电电压的大小，与超级电容 电压比较 ，当馈电电压低于超级电容电压时，采取 升压再生制动；当馈电电压高于超级电容电压时，