《新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

XX學(xué)院實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書課程編號：課程名稱：《新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6適用專業(yè)：車輛工程專業(yè)制定人：制（修）訂時(shí)間：2019年7月專業(yè)負(fù)責(zé)人審核：專業(yè)建設(shè)工作組審核：2019年7月實(shí)驗(yàn)紀(jì)律要求1.明確實(shí)習(xí)目的、端正態(tài)度、嚴(yán)格遵守校紀(jì)校規(guī)。2.努力完成各項(xiàng)實(shí)習(xí)任務(wù)。3.服從指導(dǎo)老師和實(shí)驗(yàn)室管理人員安排。4.不遲到、不早退。5.實(shí)習(xí)期間不穿拖鞋，做好自我身體安全保護(hù)，女生長發(fā)要扎起。6.不做危險(xiǎn)有害他人身體健康的事情。7.學(xué)生在實(shí)習(xí)場地內(nèi)未經(jīng)許可不準(zhǔn)隨意搬動機(jī)件和亂按電器開關(guān)，損壞自賠，嚴(yán)格遵守有關(guān)的規(guī)章制度。第一部分實(shí)驗(yàn)大綱一、教學(xué)目的與基本要求《新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)》是車輛工程本科專業(yè)一門主要的專業(yè)選修課。因其較強(qiáng)的理論性、應(yīng)用性及實(shí)踐性，故應(yīng)充分重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，加深對理論知識的理解和應(yīng)用。目的使學(xué)生了解典型的驅(qū)動系統(tǒng)，了解其結(jié)構(gòu)組成，掌握其控制原理及特點(diǎn)。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配序號實(shí)驗(yàn)內(nèi)容學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)類型1新能源汽車動力系統(tǒng)認(rèn)知2認(rèn)知實(shí)驗(yàn)2驅(qū)動電機(jī)控制系統(tǒng)建模2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)3動力系統(tǒng)控制器測試2驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)成績評定、考核辦法1．實(shí)驗(yàn)報(bào)告（1）每個(gè)學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容自己總結(jié)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及實(shí)驗(yàn)中遇到問題的處理辦法；（2）按照規(guī)定的時(shí)間，上交實(shí)驗(yàn)報(bào)告。2．考核方式（1）實(shí)驗(yàn)課成績按照提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容給出，不再進(jìn)行單獨(dú)的考核評定。（2）實(shí)驗(yàn)課成績按照一定的百分比折合到學(xué)生的平時(shí)成績中。四、參考資料（參考書、網(wǎng)絡(luò)資源等）1．使用教材及實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書《電動汽車電機(jī)及驅(qū)動：設(shè)計(jì)、分析和應(yīng)用》，鄒國棠編著，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：自編。2.主要參考書[1]《電動汽車電機(jī)控制與驅(qū)動技術(shù)》，嚴(yán)朝勇主編，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2018?[2]《電動汽車電機(jī)及驅(qū)動系統(tǒng)》，姜久春編著，北京：北京交通大學(xué)出版社，2018[3]《電動汽車電驅(qū)動理論與設(shè)計(jì)》，王志福、張承寧主編，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2012

第二部分單元實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（項(xiàng)目）一新能源汽車動力系統(tǒng)的認(rèn)知實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑倭私庑履茉雌囯婒?qū)系統(tǒng)的組成。②掌握新能源汽車電驅(qū)系統(tǒng)的控制原理。二、實(shí)驗(yàn)要求①認(rèn)知新能源汽車上的電驅(qū)系統(tǒng)。②臺架試驗(yàn)在加速踏板處于不同位置的時(shí)候，驅(qū)動電機(jī)的工作情況。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)之前，先介紹電驅(qū)系統(tǒng)的組成和控制原理。電驅(qū)系統(tǒng)主要由電動機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、控制器及電源等部分構(gòu)成。圖示電驅(qū)系統(tǒng)組成示意圖控制原理：踏板位移傳感器安裝在加速踏板內(nèi)部，隨時(shí)監(jiān)測加速踏板的位置。當(dāng)監(jiān)測到加速踏板高度位置發(fā)生變化時(shí)，會瞬間將此信息送到ECU，ECU對該信息和其他系統(tǒng)傳來的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行運(yùn)算處理，計(jì)算出一個(gè)扭矩控制信號，通過CAN總線送到電機(jī)控制器，電機(jī)控制器根據(jù)接收到的指令及電機(jī)實(shí)際輸出能力取較大值控制電機(jī)進(jìn)行輸出，從而實(shí)現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)扭矩的控制。電驅(qū)系統(tǒng)的工作情況。此實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，每組5-7個(gè)人。首先開啟電源，使臺架處于準(zhǔn)備狀態(tài)。由一位同學(xué)輕踩油門踏板，使其處于一定位置后，讀取電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速情況下的扭矩相關(guān)參數(shù)記錄下來。通過數(shù)據(jù)的對比來驗(yàn)證驅(qū)動電機(jī)扭矩的改變情況完成本次實(shí)驗(yàn)。本組完成試驗(yàn)后，關(guān)閉電源，以便下一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)（項(xiàng)目）二驅(qū)動電機(jī)控制系統(tǒng)建模實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑倭私庑履茉雌囯婒?qū)控制系統(tǒng)的控制原理。②掌握新能源汽車電驅(qū)控制系統(tǒng)的建模方法。二、實(shí)驗(yàn)要求①理解新能源汽車上的電驅(qū)控制系統(tǒng)控制原理。②利用simulink建立簡單控制模型。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)之前，先介紹simulink的使用及操作，以及simulink建模與驅(qū)動控制系統(tǒng)的聯(lián)系。聯(lián)系：驅(qū)動系統(tǒng)中電機(jī)控制器從VCU獲取整車需求，將動力電池所存儲的電能通過自身逆變器的調(diào)制，轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電機(jī)需要的電能，使得電機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩滿足整車需求并反饋電機(jī)狀態(tài)給BMS及VCU，在新能源汽車三電系統(tǒng)中具有非常重要的作用，其控制策略軟件層面的設(shè)計(jì)一般采用simulink建模的方法來實(shí)現(xiàn)，比如電機(jī)模式的切換及功率的限制等等，均需要建模編程，從而實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的控制及監(jiān)測。2）電驅(qū)系統(tǒng)的控制建模。此實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，每組2-3個(gè)人。首先打開simulink，處于準(zhǔn)備狀態(tài)。根據(jù)電機(jī)所需實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行簡單建模。通過運(yùn)行所搭建模型進(jìn)行模擬仿真，檢驗(yàn)所見模型是否符合建模要求，完成本次實(shí)驗(yàn)。本組完成試驗(yàn)后，關(guān)閉simulink，以便下一組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)（項(xiàng)目）三動力系統(tǒng)控制器測試實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑僬莆招履茉雌嘙CU制動能量回收控制原理。②掌握新能源汽車MCU制動能量回收的測試及測量。二、實(shí)驗(yàn)要求①掌握新能源汽車MCU制動能量回收控制原理。②利用臺架系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)MCU制動能量回收功能的測試及測量。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1）在進(jìn)行具體實(shí)驗(yàn)之前，先介紹新能源汽車MCU制動能量回收控制原理。控制原理：依據(jù)駕駛員意圖，當(dāng)車速滿足一定條件，駕駛員有減速需求時(shí)，整車會進(jìn)入能量回收模式，此時(shí)MCU控制電機(jī)進(jìn)行負(fù)扭矩輸出，對電池進(jìn)行反充電。2）電驅(qū)系統(tǒng)的測試驗(yàn)證。此實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，每組5-7個(gè)人。首先打開電源，使