低速电动汽车用永磁同步电机控制器研制

发布时间：2020-06-17 00:43

【摘要】：在能源危机和环境问题的背景下,低速电动汽车因其噪声小、价格低、节能环保而在三四线城市十分流行。研究低速电动汽车驱动系统控制策略有利于推动我国电动汽车产业化,通过低速电动汽车的技术提升,促进电动汽车行业的技术换代。同时,低速电动汽车具有快速启动、高效运行等需求,本文针对永磁同步电机的MTPA、弱磁控制等关键技术,搭建了一套低速电动汽车驱动控制系统进行研究。本文首先介绍低速电动车的行业现状以及国内外驱动电机和控制器的研究现状,根据低速电动汽车驱动系统低成本与高性能的需求,对比不同的驱动电机、位置检测器件和电力电子器件,确定选用3kW基于磁编码器的内置式永磁同步电机驱动系统方案。其次,本文阐述了所使用的矢量控制的基本原理,详细论述了其中坐标变换、永磁同步电机数学模型、永磁同步电机控制策略、空间脉宽调制技术的原理。本文基于已有的旧版软硬件系统进行改版,介绍了新版硬件电路模块的改进方案。软件设计方面完成了初始化、保护、滴答定时器中断等程序模块的编写,重点研究了基于磁编码器的位置检测算法、速度计算方法及Z信号位置校准的实现方法进行,并通过实验验证其有效性。提出了一种电动汽车防溜坡的控制方法。然后对实现内置式永磁同步电机最大转矩电流比的公式法和查表法进行了分析与对比。使用查表法最大限度地节省程序运行时间,充分发挥电机的转矩输出能力,提高电机运行效率从而提升低速电动汽车续航时间。研究了基于电压差值调节dq电流矢量的弱磁策略和曲线拟合的弱磁策略,使得电机获得更宽的调速范围。最后,对本驱动系统进行了一个整体上的综合性能测试,测试结果表明本文设计的电机驱动系统表现理想,符合目标要求。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM341
【图文】：

动力组,电动汽车

图 1-1 电动汽车动力组成源危机和环境问题使得发展电动汽车成为必然趋，对低速电动汽车驱动控制器的研究具有市场价值。促进我国电动汽车产业化进程、开拓电动汽车广阔动汽车的技术提升，促进电动汽车行业的技术换代的研究具有社会价值。从技术上来看，低成本与高市面上也是较为稀缺的，具有技术难度。本文的研控制器市研制提供了方案，具有实用性和应用价值电动汽车用永磁同步电机控制器研制为研究课题，探究了基于磁编码器的内嵌式永磁同步电机的驱进行了一些探讨。根据电机测试平台上的仪器测用化的低速电动汽车控制驱动系统设计方案，为

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图 1-2 柯蒂斯控制器 1236 SE Prius 混动汽车的电机控制器使]，市场反响很不错。控制器研究上已经有较为先进的产品在市场上一经推出基本电动汽车驱动控制器产品较少本产品很多，但是兼顾低成本与国内外电动汽车控制器生产企业业、两轮及三轮电动车生产企业进行研发或者改造升级原有的产性能较差，技术含量不高，鲜有，国内很少有能做 15kw 以上大功

【参考文献】