增程式電動汽車電機控制系統(tǒng)及其溫度特性研究.pdf

1、增程式電動汽車(EREV)是在純電動汽車的基礎(chǔ)上加入增程器而成，以解決現(xiàn)有純電動汽車?yán)m(xù)駛里程短的問題。其結(jié)構(gòu)上具有兩個電機，驅(qū)動電機和增程器用發(fā)電機，兩者作用迥異，需要給出專門的控制方法。電動汽車所處溫度環(huán)境比較惡劣，尤其在高緯度、高海拔地區(qū)，這必然會對電機控制器中的各個部件造成性能的改變，進而影響系統(tǒng)正常工作，這給電動汽車的運行帶來了嚴(yán)峻考驗。因此，研究電動汽車溫度下電機控制器及其部件的溫度特性具有重要的實際意義。
　　本課題以

2、A0級車型為平臺，基于保證續(xù)駛里程的同時降低油耗的設(shè)計理念，其中動力性能良好的平臺是基礎(chǔ)，控制策略是關(guān)鍵。本文給出了滿足動力性能的匹配方案，構(gòu)建了恒溫器和功率跟隨控制策略。在相同的油電里程下，根據(jù)提出的綜合油耗評價方法發(fā)現(xiàn)恒溫器策略具有更低的燃油消耗，更符合本課題設(shè)計理念。
　　增程式電動汽車因為加入了增程器，在理論上具有了多種能量供應(yīng)模式，符合整車策略的需要，而多供電模式的實現(xiàn)主要取決于增程器用發(fā)電機控制系統(tǒng)。本文建立了動力系統(tǒng)

3、電路模型，并基于此分析了功率控制、電流控制和電壓控制三種發(fā)電機控制方式的特點。分析認(rèn)為，電壓控制下供電方式局限性大；功率控制和電流控制能滿足多供電模式的要求。但考慮到功率控制不利于實現(xiàn)對輸出的精確控制且輸出電流波動大的問題，本課題選用了易于實現(xiàn)對輸出的精確控制的電流控制。
　　本文對驅(qū)動電機和增程器用發(fā)電機控制系統(tǒng)的異同點進行了探討，指出二者在硬件上具有通用性，驅(qū)動電機控制重點在于轉(zhuǎn)矩輸出能力和響應(yīng)速度上，以轉(zhuǎn)矩控制為主，轉(zhuǎn)速控制

4、為輔。搭建出一套通用型硬件平臺，基于此平臺，完成了轉(zhuǎn)矩控制和轉(zhuǎn)速控制的實驗調(diào)試。
　　為了獲取電動汽車電機控制系統(tǒng)在高低溫環(huán)境下可能受到的影響，搭建了電機控制器溫度特性測試平臺，測試結(jié)果表明在常溫以下溫度范圍內(nèi)電機控制器效率隨溫度升高而提高，低溫時電機控制器輸出能力下降。給出了電機控制器低溫輸出能力下降是因為直流母線電容受溫度影響的猜測性解釋，并從理論上推導(dǎo)出電機及其控制器效率隨溫度的下降最多可使續(xù)駛里程損失5.6％。
　　

5、對直流母線電容、電流傳感器、IGBT及其驅(qū)動電路進行了溫度特性的研究。研究表明薄膜電容相對電解電容具有非常優(yōu)異的溫度特性，非常適合作為直流母線電容用于電動汽車中?；诮⒌闹绷髂妇€電容交流電路模型，分析了直流母線電容參數(shù)對高頻紋波電流的分流能力和承受能力的影響，從而驗證了之前提出的關(guān)于電機控制器低溫輸出能力下降原因的猜測性解釋。對兩種電流傳感器的測試結(jié)果表明，閉環(huán)型傳感器相對開環(huán)型傳感器在基本誤差和零點輸出誤差上均表現(xiàn)出優(yōu)異的溫度特性，