原文传递
电动汽车充电与驱动一体化拓扑与控制研究
| 论文题名： | 电动汽车充电与驱动一体化拓扑与控制研究 |
| 关键词： | 电动汽车;充电系统;驱动系统;一体化模式;控制策略 |
| 摘要： | 化石能源匮乏和环境污染问题推进了电动汽车产业的发展，进而促使电动汽车充电与驱动一体化拓扑成为学术界的研究热点。充电与驱动一体化是通过元件复用与集成实现电池组充电电路与电机驱动电路的整合，进而扩大行李舱体积和电池组数量，对车载装置小型化轻量化、电池舱和行李舱体积最大化具有推动作用。本文提出一种新型的充电与驱动一体化拓扑结构实现充电系统与驱动系统的一体化，该拓扑有三个端口，分别为输入交流源、动力电池与电机。通过机械开关实现工作模式的切换，并分别介绍了充电模式和驱动模式对应的电路结构。 针对充电模式分析了充电电路的开关模态并推导相应的传递功率公式。为应用于大功率场合，对充电电路开关管的软开关实现条件进行数学和仿真分析。并通过数学分析和仿真对比发现双移相控制可以有效减小充电电路正向工作时的回流功率。结合以上分析设计恒流和恒压控制器，对锂电池组的充电过程进行仿真分析，验证充电模式的可行性。基于三菱IPM搭建实验平台，用阻性负载模拟锂电池组，分别对恒流控制和恒压控制进行实验分析。仿真与实验验证了在恒流控制和恒压控制时充电系统都具有良好的稳态特性和较强的抗干扰暂态特性。 对表贴式永磁同步电机进行建模得到其数学模型，介绍了常用于永磁同步电机的控制方式，即矢量控制和直接转矩控制。采用id=0矢量控制方式，给出相应的控制框图和控制器设计。与传统脉宽调制对比，介绍了空间矢量脉宽调制的优点和两种实现方式。对6kW永磁同步电机进行仿真分析，其结果验证了驱动系统具有良好的暂稳态特性。基于三菱IPM搭建实验平台，用三相对称阻感性负载模拟电机，对电机的调频特性和启动特性进行实验分析，验证了驱动系统调频的可行性和较好的启动特性。本文为电动汽车充电与驱动一体化拓扑的推广应用提供了研究思路和技术基础。 |
| 作者： | 甘谨豪 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 王辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
