汽車用起動—發(fā)電一體機(jī)及其控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，資源環(huán)境問題開始威脅著地球和人們的日常生活。未來很可能是電動汽車的天下，但在這一過渡時期，混合動力汽車便應(yīng)運而生。其混合動力汽車最為核心的技術(shù)便是起動-發(fā)電一體機(jī)技術(shù)。起動-發(fā)電一體機(jī)技術(shù)的實質(zhì)就是用單個電機(jī)代替以往的起動、發(fā)電分別獨立的兩個電機(jī)，達(dá)到起動、發(fā)電一機(jī)兩用，分時復(fù)用進(jìn)而提升效率、節(jié)約燃油、降低排放，對環(huán)境和民生有著極其重要的現(xiàn)實意義。
　　 本文開篇介紹了起-發(fā)一體機(jī)的研究現(xiàn)狀以及相關(guān)技術(shù)的

2、發(fā)展?fàn)顩r，這為后續(xù)的研究指明了方向，同時確定了本課題應(yīng)用永磁同步電機(jī)作為起-發(fā)一體機(jī)本體。
　　 其次，對起-發(fā)一體機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)、定子繞組進(jìn)行了設(shè)計。通過研究電磁負(fù)荷對電機(jī)性能的影響，進(jìn)行了合理的電磁負(fù)荷設(shè)計，滿足了電機(jī)的較好性能、高功率密度以及匹配PWM整流器的要求。然后利用ANSOFT軟件進(jìn)行了仿真，并進(jìn)行了空載電動勢測定實驗，驗證所設(shè)計電機(jī)參數(shù)的合理性。
　　 之后研究了整個起-發(fā)一體機(jī)的控制系統(tǒng)，分為兩種模式，

3、電動和發(fā)電模式。在不同的模式下對應(yīng)著不同的控制目標(biāo)和策略:在電動模式時，為了使電機(jī)快速并平穩(wěn)的起動，可以使用SVPWM矢量控制策略;在發(fā)電模式時，主要任務(wù)是實現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出電壓的整流以達(dá)到能夠高質(zhì)量供給直流側(cè)車載設(shè)備并向給蓄電池充電的目的。由于車載設(shè)備經(jīng)常開關(guān)，會發(fā)生負(fù)載突變，所以要求整流策略具有較強(qiáng)的抗擾動性能，且針對于本文電流較大有可能導(dǎo)致電感飽和進(jìn)而影響控制效果的問題，介紹了一種新型雙閉環(huán)整流策略。鑒于對經(jīng)濟(jì)效益的考慮，用MOSFE

4、T管并聯(lián)的方式構(gòu)造整流逆變裝置，發(fā)揮其開關(guān)速度快、功耗小的優(yōu)勢。MOSFET并聯(lián)時需考慮均流和開關(guān)時間一致性的問題，在實際的硬件設(shè)計時，采取串聯(lián)柵極電阻、增加均熱裝置以及合理布線的措施。
　　 最后，在MATLAB/SIMULINK平臺下，對各個模塊進(jìn)行建模和參數(shù)設(shè)定。完成了電動、發(fā)電模式的單獨控制以及當(dāng)電機(jī)達(dá)到點火轉(zhuǎn)速后從電動狀態(tài)到發(fā)電狀態(tài)的切換控制，同時驗證了新型雙閉環(huán)整流控制策略的可行性。
　　 在前幾章的分析之后