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插電串聯式複合電動機車之馬達與行車控制研究

為了解決bmw自改手驗車的問題，作者陳勁宏 這樣論述：

本研究整合燃油機車現有引擎系統並結合發電機、直流無刷馬達與鋰電池，使其達到具有增程效果的串聯式複合動力系統。系統使用LabVIEW圖控式程式語言與NI cRIO-9022嵌入式監控系統，搭配自製電力與訊號整合系統進行整車的訊號量測及控制，進而分析鋰電池、發電機及馬達消耗功率的數據，以驗證增程效果，並依據電力與訊號整合系統的電力狀況及實車驗證，有四種電力模式情況，如單電力模式、雙電力模式、充電模式以及剎車能回充模式，並且使用無線AP，讓駕駛者可以透過WiFi傳輸即時車載資訊到平板電腦監控，做適當的行車操作。 本研究使用底盤動力計來模擬車輛行駛於一般道路的情形，並使用PI控制器對直流無刷馬

達下電壓命令，做定速行駛與變速行駛實驗，透過10kph、20kph與30kph定速行駛實驗，可得知鋰電池續航性能以及燃油經濟性。實驗結果續航力分別為38.64km、33.62km與30.66km，燃油經濟性分別為14.29km/ltr、19.51 km/ltr與19.28 km/ltr；在變速行駛實驗中，為了讓本研究實驗車能追隨行車曲線中的最高車速以及得知實驗車的加速性能以及續航性能，將行車曲線TES、ECE-40與JP10等比例縮小成為TES(改)、ECE-40(改)與JP10(改)，實驗結果續航力分別為22.42km、23.23km與17.7km。 本研究利用直流無刷馬達具有煞車能回

充功能，將動能轉換成電能，行駛TES(改)、ECE-40(改)、JP10(改)三種行車曲線，在行車曲線中的減速滑行路段加入煞車能回充，實驗結果分別可以減少6.04%、5.96%以及9.75%馬達能量消耗。 最後，為了解決長時間駕駛所引起精神疲勞與手動駕駛時急加速所造成的功率損耗，因此設計定速巡航系統來依照駕駛者所設定車速進行定速巡航，並且通過無坡度的底盤動力計測試及實際人行道測試，實驗結果發現有使用定速巡航及煞車能回充分別可減少8.22%與7.53%馬達能量消耗。 本文所發展的插電串聯式複合電動機車，可降低百萬輛輕型機車空氣汙染問題及解決純電動車續航力不足與充電不易等問題。