電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)及充電裝置的研究.pdf

1、面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)、環(huán)境污染、氣候變化，大力發(fā)展以電動(dòng)汽車(chē)為代表的新能源汽車(chē)，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型，經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。選用高性能、高效率的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及如何實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車(chē)快速充電是影響電動(dòng)汽車(chē)快速推廣的兩個(gè)重要方面。相對(duì)于矢量控制，直接轉(zhuǎn)矩控制在其結(jié)構(gòu)、可靠性以及動(dòng)靜態(tài)性能方面具有諸多的優(yōu)勢(shì)，再加上永磁同步電機(jī)的電機(jī)效率高、轉(zhuǎn)矩密度高、過(guò)載能力強(qiáng)、體積小、質(zhì)量輕、功率密度大等優(yōu)點(diǎn)，因此將直接轉(zhuǎn)矩控制應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)用

2、永磁同步電機(jī)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
　　 本文首先以永磁同步電機(jī)作為電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，計(jì)算出定子電壓和磁鏈方程、轉(zhuǎn)矩方程和運(yùn)動(dòng)方程。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制策略。針對(duì)傳統(tǒng)控制方式中存在的磁鏈、轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大的缺陷，本文將空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)技術(shù)引入永磁同步電機(jī)的直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)定子磁鏈?zhǔn)噶康木珳?zhǔn)調(diào)制和電磁轉(zhuǎn)矩的平滑控制。論文通過(guò)對(duì)數(shù)學(xué)模型

3、和直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理的分析，構(gòu)建了這兩類(lèi)直接轉(zhuǎn)矩控制相應(yīng)的控制結(jié)構(gòu)框圖，并給出了相應(yīng)的仿真。
　　 本文還分析介紹了基于TMS320F2812芯片的電動(dòng)汽車(chē)電力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。
　　 為解決電動(dòng)汽車(chē)的快速充電問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)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?qū)崿F(xiàn)單位功率因數(shù)、能量雙向流動(dòng)以及穩(wěn)壓輸出。電動(dòng)汽車(chē)在充電時(shí)相當(dāng)于負(fù)載，PWM整流器工作于整流狀態(tài)

4、，控制網(wǎng)側(cè)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(shí)蓄電池從電網(wǎng)吸收能量;電動(dòng)汽車(chē)作為儲(chǔ)能單元并入電網(wǎng)時(shí)，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(shí)蓄電池能量回送PWM整流器的直流側(cè)，再通過(guò)PWM整流器回饋電網(wǎng)。
　　 文章的最后進(jìn)行了PWM整流器的實(shí)驗(yàn)研究，并給出了實(shí)驗(yàn)波形，結(jié)果表明系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了單位功率因數(shù)，