Matematický model elektrického vozidla a jeho validace na pracovišti VTP Roztoky

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá matematickým popisem, modelováním a identifikací parametrů pohonné jednotky elektrického automobilu, která se nachází ve VTP Roztoky. Tato pohonná jednotka se skládá z bateriového zdroje, invertoru řízeného metodou DTC a asynchronního motoru. Pro každou z těchto částí je zde matematický model a metoda identifikace parametrů modelu. Výsledky simulací těchto modelů jsou pak validovány pomocí měření na reálném zařízení. V této diplomové práci je dále vyvinut a představen řídící systém simulačního zařízení pro simulaci jízdy elektrického vozidla předepsanou rychlostí po trase s daným výškovým profilem. Během této hardwarové simulace jsou online počítané jízdní odpory, vzhledem k parametrům trasy a rychlosti vozidla, které jsou pak aplikovány pomocí řízeného dynamometru spojeného hřídelí s pohonným motorem. Tento řídící algoritmus v sobě zahrnuje bezpečnostní prvky zajišťující bezpečný chod soustrojí. Řídící algoritmus je implementován do systému dSpace S1103. Komunikace mezi jednotlivými prvky simulačního systému je realizován pomocí komunikačních protokolů CAN a RS232.

This master thesis deals with the mathematical description, modelling and system identification of EV powertrain test bench at VTP Roztoky. The powertrain consists of a battery pack, a power inverter using DTC and an induction motor. For each of these components, there is a mathematical description, the methodology of system identication and a model validation by comparing simulation results with real device measurement. This master thesis also discusses the control algorithm of the test bench to simulate the EV drive along a track with known altitude by the defined speed of the vehicle in respect to drive resistance forces. The drive resistance forces are simulated by a controlled dynamometer. The control algorithm includes safety features to avoid test bench failure and is implemented in dSpace DS1103. The communication between actuators is established by the CAN communication protocol and the RS232 communication protocol.