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电动汽车热泵风机多工况柔性起动控制策略研究
| 论文题名： | 电动汽车热泵风机多工况柔性起动控制策略研究 |
| 关键词： | 电动汽车;空调系统;热泵风机;柔性起动;控制策略 |
| 摘要： | 电动汽车车载热泵空调系统具有高能效比，可提升车辆的续行能力和驾乘舒适性，是新能源汽车节能增效的热点研究问题之一。在冬季供暖时，传统空调系统PTC制热方式的能量转效率较低，热泵供暖方式相比PTC供暖方式可提升约20%的电动汽车行驶里程。热泵风机作为热泵空调热量交换的重要部件之一，多采用具有噪声低、体积小和高性能的永磁同步电机，结合无位置传感器控制技术，实现高能效比运行，同时节约系统的硬件成本和空间位置。 在热泵风机起动工况下，风机初始起动状态存在正转、反转、静止等多种情况，为可靠辨识风机复杂起动工况并有效起动控制风机电机，本文针对永磁风机展开了如下研究： （1）设计了一种基于热泵永磁风机的多工况柔性起动控制策略，针对永磁风机起始状态判断困难的问题，采用电流抑制法结合反电势无位置传感器控制策略，实现电机转速和电机工作状态的准确辨识，并根据电机不同运行工况设计了静止起动、正转带速起动、反转减速起动等完整起动控制策略。 （2）针对带速起动控制过程中电流环切入时的电流过载和跟踪误差问题展开分析，提出一种基于谐振跟踪的带速起动策略，实现速度环平顺过渡，同时提升电机动态性能。分析I/F开环控制与无感算法相互切换时的转矩-功角自平衡关系，设计一种柔性切换策略，实现电流平顺、速度平顺、转矩平顺的切换效果。 （3）搭建永磁风机仿真平台与试验平台，设计基于谐振跟踪算法的风机多工况起动试验，验证了起动控制策略的有效性和柔性切换策略的可靠性。在正转加速起动切换过程中，所提柔性切换策略可减小约95.04%由直接切换带来的速度抖动；在带速起动过程中，基于谐振跟随的补偿算法可减小约47.10%定子稳态误差电流幅值，提升无位置传感器算法的角度估算精度约8.48%。 |
| 作者： | 耿运全 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 何致远;王子辉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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