電動汽車驅動及充電裝置的研究.pdf

1、面對日益嚴峻的能源危機、環(huán)境污染、氣候變化，大力發(fā)展以電動汽車為代表的新能源汽車，是我國實現(xiàn)能源戰(zhàn)略轉型，經濟社會可持續(xù)發(fā)展的必然要求。選用高性能、高效率的電機及其驅動系統(tǒng)以及如何實現(xiàn)電動汽車快速充電是影響電動汽車快速推廣的兩個重要方面。相對于矢量控制，直接轉矩控制在其結構、可靠性以及動靜態(tài)性能方面具有諸多的優(yōu)勢，再加上永磁同步電機的電機效率高、轉矩密度高、過載能力強、體積小、質量輕、功率密度大等優(yōu)點，因此將直接轉矩控制應用于電動汽車用

2、永磁同步電機對于電動汽車電力驅動技術的發(fā)展具有重要意義。
　　 本文首先以永磁同步電機作為電動汽車的驅動電機，建立了永磁同步電機的數(shù)學模型，計算出定子電壓和磁鏈方程、轉矩方程和運動方程。在此基礎上進一步分析了永磁同步電機的直接轉矩控制策略。針對傳統(tǒng)控制方式中存在的磁鏈、轉矩脈動大的缺陷，本文將空間矢量脈寬調制(SVPWM)技術引入永磁同步電機的直接轉矩控制系統(tǒng)中，實現(xiàn)定子磁鏈矢量的精準調制和電磁轉矩的平滑控制。論文通過對數(shù)學模型

3、和直接轉矩控制的基本原理的分析，構建了這兩類直接轉矩控制相應的控制結構框圖，并給出了相應的仿真。
　　 本文還分析介紹了基于TMS320F2812芯片的電動汽車電力驅動系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計。
　　 為解決電動汽車的快速充電問題，本文設計了一個基于三相電壓型PWM整流器和可逆DC/DC變換器的可逆充電裝置。PWM整流器能夠實現(xiàn)單位功率因數(shù)、能量雙向流動以及穩(wěn)壓輸出。電動汽車在充電時相當于負載，PWM整流器工作于整流狀態(tài)

4、，控制網(wǎng)側的電壓電流波形同相位且正弦，功率因數(shù)為1，輸出電壓保持穩(wěn)定，DC/DC變換器工作在降壓斬波模式，這時蓄電池從電網(wǎng)吸收能量;電動汽車作為儲能單元并入電網(wǎng)時，三相VSR工作于逆變狀態(tài)，保持逆變器輸出的并網(wǎng)電流和電網(wǎng)電壓同步，DC/DC變換器工作在升壓斬波模式，這時蓄電池能量回送PWM整流器的直流側，再通過PWM整流器回饋電網(wǎng)。
　　 文章的最后進行了PWM整流器的實驗研究，并給出了實驗波形，結果表明系統(tǒng)實現(xiàn)了單位功率因數(shù)，