基于電動(dòng)汽車復(fù)合電源直流母線電壓控制的PMSM-DTC系統(tǒng)研究.pdf

1、針對(duì)電動(dòng)汽車實(shí)際行駛過程中對(duì)動(dòng)力電源有高比能量和高比功率的需求，根據(jù)蓄電池和超級(jí)電容的特點(diǎn)，建立了蓄電池和超級(jí)電容組成的復(fù)合電源系統(tǒng)。由于蓄電池和超級(jí)電容兩種電源的特性存在較大差異，尤其是超級(jí)電容的輸出特性很軟，所以它們不能直接進(jìn)行匹配，需要通過雙向DC/DC變換器連接在直流母線上。由于受直流母線電壓和逆變器輸出電流的限制，永磁同步電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)其定子電壓和電流都要受到限制，從而影響了電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在恒轉(zhuǎn)矩工作時(shí)最大轉(zhuǎn)速及輸出轉(zhuǎn)矩范圍。然

2、而，電動(dòng)汽車需要電機(jī)能夠工作在更高的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，這就要求電機(jī)能夠在直流母線電壓的限制下工作在恒功率區(qū)并平穩(wěn)運(yùn)行在基速以上。
　　首先，在介紹了坐標(biāo)變換的原理及永磁同步電機(jī)在三種坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了傳統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理。針對(duì)傳統(tǒng)的基于開關(guān)表的直接轉(zhuǎn)矩控制的缺點(diǎn)，研究了基于空間電壓矢量調(diào)制法的永磁同步電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)。
　　其次，采用了蓄電池和超級(jí)電容通過雙向半橋DC/DC變換器以并聯(lián)的方式構(gòu)成的復(fù)合電

3、源，提供穩(wěn)定的直流母線電壓，減小直流母線電壓波動(dòng)對(duì)電機(jī)工作特性的影響。根據(jù)蓄電池高比能量和超級(jí)電容高比功率的特點(diǎn)，研究了以負(fù)載功率的變化速率為判斷依據(jù)的功率分配方法。超級(jí)電容在電動(dòng)汽車加減速期間能夠提供或者吸收瞬時(shí)功率，減小了蓄電池的大電流充放電電流，從而有效抑制了負(fù)載變化對(duì)直流母線造成的沖擊，實(shí)現(xiàn)了直流母線電壓的穩(wěn)定控制。
　　最后，為了提高在復(fù)合電源直流母線電壓和逆變器容量的限制下電動(dòng)汽車的行駛速度，根據(jù)直流母線電壓的反饋來判