基于開關(guān)磁阻電機的混合動力汽車42V電氣系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著汽車電子技術(shù)的不斷發(fā)展及人類對汽車的功能寄予更高的需求，今后對汽車在燃油消耗、廢氣排放、動力及舒適性方面的要求會越來越高。其中，車輛電子化、電動化是今后汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢。為此，大量高新技術(shù)應用在汽車上，伴隨而來的是汽車用電量的迅速增長。傳統(tǒng)的14V汽車電氣系統(tǒng)(電池電壓為12V)的極限功率僅為3KW左右，已經(jīng)無法滿足需要，而且電功率的增加，導致了電流的增加，汽車將采用更粗的導線，增加了汽車成本和能源消耗。如果不增加電流，最有效的方

2、法是提高汽車電氣系統(tǒng)電壓，42V電氣系統(tǒng)作為下一代汽車電氣系統(tǒng)標準電壓已成為國際上的共識。
　　 在新的混合動力汽車電氣系統(tǒng)中，有兩種可行性方案：一種是全42V電氣系統(tǒng)；另一種是42V/14V混合電氣系統(tǒng)。前者會對當前的汽車制造工業(yè)造成較大沖擊，后者則具較大的兼容性。本文在綜合國內(nèi)外相關(guān)研究的基礎上，對42V/14V電氣系統(tǒng)在汽車上的應用進行了較系統(tǒng)的研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　 首先，本文分析了汽車電氣系統(tǒng)升壓的原因

3、，介紹了國內(nèi)外汽車電氣系統(tǒng)的發(fā)展情況及技術(shù)動向。探討了汽車42V電氣系統(tǒng)對關(guān)鍵部件例如發(fā)動機、蓄電池及整車的影響。
　　 其次，本文研究并比較了目前混合動力汽車用幾種蓄電池方案和混合動力汽車42V電氣系統(tǒng)閥控式密封鉛酸VRLA(Valve Regulated Lead Acid)蓄電池充電方法。探討了混合動力汽車DC/DC變換器的拓撲結(jié)構(gòu)，并提出了提高DC/DC變換器效率的有效方案。
　　 最后，介紹了42V/14V電氣

4、系統(tǒng)的核心裝置——起動發(fā)電一體化系統(tǒng)(ISG)裝置，提出了一種基于開關(guān)磁阻電機的ISG系統(tǒng)設計方案，分析了汽車電源升壓產(chǎn)生的瞬態(tài)高壓和電磁干擾并闡述了基本抑制方法。在理論研究的基礎上完成了開關(guān)磁阻電機起動實驗和調(diào)試，驗證了基于開關(guān)磁阻電機的ISG系統(tǒng)能滿足42/14V電氣系統(tǒng)的需要。
　　 目前，汽車電氣系統(tǒng)由14V向42V發(fā)展已經(jīng)是必然趨勢，作為過渡階段，會存在42V/12V混合電氣系統(tǒng)，這為國內(nèi)的汽車及汽車零部件廠商發(fā)展帶來