電動車之煞車回充研究與驅動器設計

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姓名

蔡和興(Ho-sing Tsai) 查詢紙本館藏

畢業系所

電機工程學系

論文名稱

電動車之煞車回充研究與驅動器設計
(Regenerative Braking Research and Driver Design for Electric Vehicles)

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摘要(中)

本論文主要針對電動車常用的無刷直流馬達，探討常用的煞車回充之方法，提出一個新的能量回收方法，本文所提及的煞車回充方法，應用升壓式電壓轉換器的原理，將動能轉換為電能，藉由改變反流器之開關訊號，以達到可控制反向扭力煞車的目的。最主要優點，不需要添加額外的電路轉換，或者改變馬達的繞阻結構來達成煞車能量回收。除此之外，本文以低成本方式設計電動車驅動器，驅動器包含功率開關驅動電路、電源電路、電流偵測電路、過電流偵測電路以及MCU周邊電路……等，最後，使用慣性負載來模擬實際行駛狀況，實現煞車回充；透過磁粉測功機來測試驅動器效率、力矩以及電流等特性。

摘要(英)

This thesis proposes a novel method of dynamic braking for the brushless DC motor (BLDCM) of the electric vehicle (EV). Dynamic braking methods discussed in this thesis, use voltage boost converter principle to convert the kinetic energy into electrical energy. By changing the switching signals of motor driver,one could control the reverse torque during the braking period. The main advantage is that no additional converter or changing stator windings to achieve the goal of the energy recovery. In addition, a low-cost driver is designde to electric vehicles in this paper. Electric vehicles drive includes a power switch driving circuits, power supply circuits, current detection circuits, over-current detection circuits, an MCU and peripheral circuits ...etc. Finally, an the inertial load is used to simulate actual driving conditions, such as regenerative braking.

關鍵字(中)

★ 電動車
★ 無刷直流馬達
★ 煞車回充
★ 驅動器設計
★ 能量回收

關鍵字(英)

★ Electric Vehicles
★ BLDC
★ Regenerative Braking
★ Driver Design
★ energy recovery

論文目次

摘要 I

ABSTRACT II

誌謝 III

目錄 IV

圖目錄 VII

表目錄 XI

第一章　緒論 1

1.1　研究動機與目的 1

1.2　內容大綱 2

第二章　無刷馬達介紹 3

2.1　前言 3

2.2　無刷直流馬達介紹 4

2.2.1　本文研究馬達 4

2.2.2　無刷馬達之數學模型 6

2.2.3　霍爾位置感測器 10

2.3 無刷直流馬達的驅動方法 12

2.3.1 反流器開關驅動方法 12

2.3.2 六步方波120度導通 13

2.3.3 同步整流切換原理 16

第三章　煞車回充原理介紹與分析 19

3.1前言 19

3.2　煞車回充原理介紹 20

3.2.1 升壓型電壓轉換器 20

3.2.2 單切換[12](Single-switch) 21

3.2.3 無感測切換[12](three-switch) 24

3.2.4 反向切換[12](two-switch) 27

3.2.5 混合型 30

第四章　驅動器設計 33

4.1　電動車系統架構 33

4.2　硬體電路製作 33

4.2.1　數位訊號微控制器 34

4.2.2　電源電路(DC/DC Converter) 35

4.2.3 功率開關驅動電路(Gate Driver) 37

4.2.4 Power MOSFET功率開關 39

4.2.5 Hall sensor濾波電路 39

4.2.6 平均電流偵測電路 40

4.2.7 過電流偵測電路 42

4.3馬達控制器系統架構 44

4.3.1 速度估測 44

4.3.2 過電流保護 45

4.3.3 煞車回充設計 46

第五章　實驗結果 48

5.1　實驗設備及環境 48

5.2　電動車驅動器一般行駛測試 51

5.2.1 120度導通同步整流切換 51

5.2.2 磁粉測功機測試結果 54

5.3 煞車回充實驗結果 56

5.3.1 波形說明 56

5.3.2 損耗說明 58

5.3.3 測試說明與設備介紹 60

5.3.4 低速測試 1000rpm 62

5.3.5 中高速測試(2000rpm、3000rpm) 64

5.3.6 實驗結果說明 66

5.3.7 慣性負載實驗結果 67

第六章　結論 69

6.1　結論 69

6.2　未來展望 69

參考文獻 70

參考文獻

[1]. 周宏霖（民97）。「電動車之新型電子煞車暨能量回收方法」。國立中央大學電機系碩士論文，桃園縣。

[2]. 孫清華編譯，「最新無刷直流馬達」，全華科技圖書，民國90年。

[3]. 張育源(民90)。「無刷直流馬達無感測器驅動系統之研製」，國立中央大學電機系碩士論文，桃園縣。

[4]. G. J. Klir. and B. Yuan, Fuzzy sets and fuzzy logic theory and application, Prentice-Hall, 1994

[5]. 孫清華編譯，「最新無刷直流馬達」，全華科技圖書，民國90年。

[6]. 王景弘，「無量測器直流無刷馬達控制與模擬」，國立台灣科技大學電機工程學系，碩士論文，民國94年5月。

[7]. 周宏霖（民97）。「電動車之新型電子煞車暨能量回收方法」。國立中央大學電機系碩士論文，桃園縣。

[8]. P. Pillay and R. Krishnan, “Modeling, simulation, and analysis of permanent-magnet motor drives, part II: the brushless DC motor drive,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 25, no. 2, pp. 274-279, 1989.

[9]. S. Brand, S. Bakhri and N. Ertugrul, “Electric assisted bicycles and measurement of real-time performance characteristics for power management strategies,” Power Engineering Conference, 2007 , vol.1 pp. 1 – 69, Dec 2007.

[10]. C. S. Leu, G. Hua, and F. C. Lee, “Analysis and design of RCD clamp forward converter,” in Proc. VPEC Sem., 1992

[11]. http://www.ddc.net.cn/offerlist/91904/298046.html

[12]. Wen-Chun Chi1, Ming-Yang Cheng1, Cheng-Hu Chen2 “Position-sensorless metd for electric braking commutationbrushless DC machines” Published in IET Electric Power Applications,2013, ISSN 1751-8660

[13]. M. J. Yang, H. L Jhou , B. Y. Ma, and K. K. Shyu, ‘A cost-effective method of electric brake with energy regeneration for electric vehicles’,IEEE Trans. Ind. Electron., 2009, 56, (6), pp. 2203–2212

[14]. dsPIC30F Family Reference Manual Datasheet。

[15]. dsPIC30F Programmer’s Reference Manual。

[16]. 陳守信（民99）。「電動輔助自行車之智慧型馬達控制器研製」。國立中央大學電機系碩士論文，桃園縣。

[17]. http://www.ti.com/product/lm2575

指導教授

徐國鎧(Kuo-Kai Shyu)

審核日期

2015-8-28

推文