礦用電機(jī)車充電與驅(qū)動(dòng)一體化控制系統(tǒng)研究.pdf

1、針對(duì)目前礦用蓄電池電機(jī)車及充電系統(tǒng)存在著體積大、續(xù)航能力低、工作效率低、蓄電池使用壽命短、加酸加液泄露及鉛污染等問題,以及電機(jī)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與蓄電池充電裝置相互分離的應(yīng)用現(xiàn)狀。根據(jù)以上問題,本課題展開了礦用電機(jī)車充電與驅(qū)動(dòng)一體化拓?fù)渑c控制系統(tǒng)的研究。
　　課題首先對(duì)礦用電機(jī)車儲(chǔ)能電源和驅(qū)動(dòng)電機(jī)作出比較分析,然后根據(jù)礦用電機(jī)車工作環(huán)境情況等綜合考量,選出了低速性能更好的驅(qū)動(dòng)電機(jī)(永磁同步電機(jī))與充電速度更快、環(huán)境友好的儲(chǔ)能電源(超級(jí)電容

2、器)。根據(jù)礦用電機(jī)車的實(shí)際運(yùn)行情況,設(shè)計(jì)了驅(qū)動(dòng)與充電一體化拓?fù)潆娐?并計(jì)算出了永磁同步電機(jī)和超級(jí)電容器的參數(shù)。其次,根據(jù)所設(shè)計(jì)的一體化電路拓?fù)?分析了充電與驅(qū)動(dòng)兩種模式下的運(yùn)行機(jī)理,即在驅(qū)動(dòng)模式下的永磁同步電機(jī)矢量控制與雙向DC/DC變換器的電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)雙閉環(huán)控制;在充電模式下的超級(jí)電容器的等效模型及多種充電方法,三相電壓型PWM整流控制策略等。重點(diǎn)分析了所設(shè)計(jì)的一體化拓?fù)潆娐分谐?jí)電容的充電控制策略,提出了采用分階段恒流轉(zhuǎn)恒壓的充

3、電控制策略,大大縮短了充電時(shí)間,解決了傳統(tǒng)充電方法充電速度慢、中后期大電流充電容易引起超級(jí)電容損壞等缺點(diǎn)。最后,根據(jù)所設(shè)計(jì)的一體化電路拓?fù)?對(duì)一體化控制系統(tǒng)的硬件系統(tǒng)和軟件思路進(jìn)行了設(shè)計(jì),并在MATLAB/Simulink仿真軟件上搭建了一體化控制系統(tǒng)的仿真模型,來驗(yàn)證一體化控制系統(tǒng)的正確性。
　　仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的一體化電路拓?fù)浼俺潆娍刂撇呗?解決了礦用電機(jī)車充放電彼此分離、工作效率低下、充電時(shí)間長等問題,使得礦用電機(jī)車能更