阻抗源逆變器在微型電動汽車上的應(yīng)用研究.pdf

1、電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)包括蓄電池管理技術(shù)、電機控制技術(shù)和整車控制技術(shù)等。電動力總成包括蓄電池管理技術(shù)和電機驅(qū)動控制技術(shù)以及相關(guān)附件。在電動汽車電動力總成中，電機驅(qū)動時電池電壓的變化直接影響電機輸出性能。電動汽車蓄電池組的直流電壓在電動汽車行駛中波動較大，波動范圍可能超過20％以上。特別是電動汽車突然加速時，電池組端電壓會突然下降很多。而這時往往需要輸出較大功率，電壓下降導(dǎo)致電機輸出功率大大減少，嚴重影響了電動汽車的動力性能。Z源逆變器是一種

2、不同于傳統(tǒng)的電壓源、電流源逆變器的新型逆變器，根據(jù)需要可以控制其輸出交流電壓升高或降低。傳統(tǒng)電壓源型逆變器屬于降壓型逆變器，源逆變器屬于Buck-Boost 型升降壓逆變器。其直流電壓輸入范圍較寬，且不需額外的中間級升壓電路。只需要添加兩個電感元件和電容元件構(gòu)成合適的Z 源網(wǎng)絡(luò)，就可以把傳統(tǒng)的逆變器變?yōu)閆 源逆變器，能夠節(jié)省成本，提高效率，方便改進應(yīng)用傳統(tǒng)逆變器的控制系統(tǒng)。
　　 本文從微型電動汽車電動力總成出發(fā)，分析了目前電動

3、汽車電動力總成的直流供電問題，討論電池組直流電壓跌落影響電機的機械特性的問題。經(jīng)過充分的論證，采用引入Z源逆變器的方法以改善電動力總成的性能。Z源逆變器供電系統(tǒng)由直流電源、Z源網(wǎng)絡(luò)和三相逆變橋構(gòu)成，在傳統(tǒng)逆變器的基礎(chǔ)上增加了Z源網(wǎng)絡(luò)，增加了相應(yīng)的控制方法，特別是逆變器上下橋臂直通狀態(tài)的控制，改變了硬件結(jié)構(gòu)和軟件控制方法。引入Z源逆變器，改善了電動力總成的直流供電條件，達到更好的控制性能。采用模糊自適應(yīng)PID控制算法，實現(xiàn)了Z源逆變器的閉

4、環(huán)控制，增強了Z源逆變器的動態(tài)調(diào)節(jié)能力。即使在電池組直流電壓出現(xiàn)波動時，仍然可以保證電機驅(qū)動系統(tǒng)的供電穩(wěn)定和電動汽車的動力性能。論文在Simulink仿真環(huán)境下，建立了Z源逆變器閉環(huán)控制模型，對電池組直流電壓波動的情況進行了仿真。搭建了驗證實驗系統(tǒng)，通過實驗和仿真驗證了Z源逆變器閉環(huán)控制算法的正確性。通過仿真，對比了在同樣條件下采用和不采用Z源逆變器的電機矢量控制系統(tǒng)的性能，得出引入Z源逆變器提高了電動力總成的輸出機械動力性能的結(jié)論，驗