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原文传递电动汽车驱动及充电装置的研究

论文题名：	电动汽车驱动及充电装置的研究
关键词：	电动汽车;永磁同步电机;直接转矩控制;PWM整流器;充电装置
摘要：	面对日益严峻的能源危机、环境污染、气候变化，大力发展以电动汽车为代表的新能源汽车，是我国实现能源战略转型，经济社会可持续发展的必然要求。选用高性能、高效率的电机及其驱动系统以及如何实现电动汽车快速充电是影响电动汽车快速推广的两个重要方面。相对于矢量控制，直接转矩控制在其结构、可靠性以及动静态性能方面具有诸多的优势，再加上永磁同步电机的电机效率高、转矩密度高、过载能力强、体积小、质量轻、功率密度大等优点，因此将直接转矩控制应用于电动汽车用永磁同步电机对于电动汽车电力驱动技术的发展具有重要意义。　　本文首先以永磁同步电机作为电动汽车的驱动电机，建立了永磁同步电机的数学模型，计算出定子电压和磁链方程、转矩方程和运动方程。在此基础上进一步分析了永磁同步电机的直接转矩控制策略。针对传统控制方式中存在的磁链、转矩脉动大的缺陷，本文将空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术引入永磁同步电机的直接转矩控制系统中，实现定子磁链矢量的精准调制和电磁转矩的平滑控制。论文通过对数学模型和直接转矩控制的基本原理的分析，构建了这两类直接转矩控制相应的控制结构框图，并给出了相应的仿真。　　本文还分析介绍了基于TMS320F2812芯片的电动汽车电力驱动系统的硬件设计和软件设计。　　为解决电动汽车的快速充电问题，本文设计了一个基于三相电压型PWM整流器和可逆DC/DC变换器的可逆充电装置。PWM整流器能够实现单位功率因数、能量双向流动以及稳压输出。电动汽车在充电时相当于负载，PWM整流器工作于整流状态，控制网侧的电压电流波形同相位且正弦，功率因数为1，输出电压保持稳定，DC/DC变换器工作在降压斩波模式，这时蓄电池从电网吸收能量;电动汽车作为储能单元并入电网时，三相VSR工作于逆变状态，保持逆变器输出的并网电流和电网电压同步，DC/DC变换器工作在升压斩波模式，这时蓄电池能量回送PWM整流器的直流侧，再通过PWM整流器回馈电网。　　文章的最后进行了PWM整流器的实验研究，并给出了实验波形，结果表明系统实现了单位功率因数，输出电压稳定。
作者：	许军
专业：	电力电子与电力传动
导师：	王清灵
授予学位：	硕士
授予学位单位：	安徽理工大学
学位年度：	2012
正文语种：	中文