阻抗源逆變器在微型電動(dòng)汽車上的應(yīng)用研究.pdf

1、電動(dòng)汽車的關(guān)鍵技術(shù)包括蓄電池管理技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)和整車控制技術(shù)等。電動(dòng)力總成包括蓄電池管理技術(shù)和電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)以及相關(guān)附件。在電動(dòng)汽車電動(dòng)力總成中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)時(shí)電池電壓的變化直接影響電機(jī)輸出性能。電動(dòng)汽車蓄電池組的直流電壓在電動(dòng)汽車行駛中波動(dòng)較大，波動(dòng)范圍可能超過20％以上。特別是電動(dòng)汽車突然加速時(shí)，電池組端電壓會(huì)突然下降很多。而這時(shí)往往需要輸出較大功率，電壓下降導(dǎo)致電機(jī)輸出功率大大減少，嚴(yán)重影響了電動(dòng)汽車的動(dòng)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(gè)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(jìn)應(yīng)用傳統(tǒng)逆變器的控制系統(tǒng)。
　　 本文從微型電動(dòng)汽車電動(dòng)力總成出發(fā)，分析了目前電動(dòng)

3、汽車電動(dòng)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(jī)的機(jī)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(dòng)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(dòng)力總成的直流供電條件，達(dá)到更好的控制性能。采用模糊自適應(yīng)PID控制算法，實(shí)現(xiàn)了Z源逆變器的閉

4、環(huán)控制，增強(qiáng)了Z源逆變器的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)能力。即使在電池組直流電壓出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)，仍然可以保證電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的供電穩(wěn)定和電動(dòng)汽車的動(dòng)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(dòng)的情況進(jìn)行了仿真。搭建了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過實(shí)驗(yàn)和仿真驗(yàn)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(jī)矢量控制系統(tǒng)的性能，得出引入Z源逆變器提高了電動(dòng)力總成的輸出機(jī)械動(dòng)力性能的結(jié)論，驗(yàn)