电动汽车驱动用永磁同步电动机系统效率

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1、2004年7月电工技术学报Vol.19No.7第19卷第7期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2004电动汽车驱动用永磁同步电动机系统效率优化控制研究1222许家群朱建光邢伟唐任远（1.清华大学汽车安全与节能国家重点实验室北京1000842.沈阳工业大学沈阳110023）摘要为提高电动汽车续行里程，提出一种电动汽车驱动用永磁同步电动机系统的自适应效率优化控制策略，在电动汽车任何工况下都能够快速找到电机系统最大效率运行点。为提高效率优化的快速性，本策略采用了永磁同步电动机电

2、气损耗数学模型结合模糊逻辑控制及转矩补偿的方法。开发了基于TMS320F240DSP的电动汽车驱动用永磁同步电动机效率优化控制系统。实验结果证明了本策略的有效性。关键词：电动汽车永磁同步电动机效率优化控制中图分类号：TM351StudyofEfficiencyOptimizationControlofPermanentMagnetSynchronousMotorDrivesforElectricVehicle1222XuJiaqunZhuJianguangXingWeiTangRenyuan（1．TsinghuaUniversi

3、tyBeijing100084China2．ShenyangUniversityofTechnologyShenyang110023China）AbstractAnon-lineadaptiveefficiencyoptimizationcontrolstrategyofpermanentmagnetsynchronousmotor(PMSM)drivesforelectricvehicle(EV)ispresentedtoextendtheroadhaulofEV.Thestrategyprovidesanoveladapti

4、vepatternoffastd-axisstatorcurrentregulationtofindthemaximumefficiencyoperatingpointofPMSMdrivesatanyoperatingmodeofEV.Inordertoimprovetherapidityofefficiencyoptimizationprocess,afuzzylogiccontrolmethodbasedontorquecompensationandthePMSMmathematicmodelconsideringthee

5、ffectsofcopperlossandironlossareadopted,whichovercomesthemajordrawbacksofexistingefficiencyoptimizationapproachappliedtoPMSMdrivesforEV.A7.5kWPMSMefficiencyoptimizationcontrolsystemisimplementedusingaTMS320F240DSP.Excellentexperimentalresultsprovethevalidityoftheprop

6、osedstrategy.Keywords：Electricvehicle,permanentmagnetsynchronousmotor,efficiency-optimizationcontrol供电，一次充电续行里程短是目前制约电动汽车发1引言[2]展的主要因素之一，对牵引电机系统进行效率优永磁同步电动机系统以其包括效率、功率密度化是解决该问题的有效途径。等在内的更优综合性能而成为最具竞争力的电动电动汽车的复杂运行工况决定了其牵引电机汽车牵引电机系统，目前在日本的电动汽车中已得多运行在非额定状态以满足起动加速、低速爬坡及到

7、普遍应用[1]。由于靠动力蓄电池等有限能量电源高速运行的需要，因此，电动汽车牵引电机系统效率优化控制的实质是面向全部转矩转速运行范围国家863重大资助项目（863-Z37-03）。保证系统总体效率最优。由于维持在某一工况的稳态收稿日期2003-05-29改稿日期2004-04-01时间很短，电动汽车牵引电机系统对效率优化过程的82电工技术学报2004年7月快速性要求很高，否则，将造成被控量寻优过程中的大几方面因素会影响上述输入功率最小效率优化量能量损耗，甚至在有限的稳态时间里达不到系统的最控制过程的快速性。一是定步长变量寻优方式

8、的影高效率点。在有限的稳态时间内尽快寻找到系统效率最响，即应用小步长的直轴电流增量多次在线寻优将优点是电动汽车牵引电机系统效率优化控制的关键。增加效率优化时间；二是系统进入稳态时刻直轴电从目前的研究情况看，PMSM系统效率优化可流初始值的影响，与id＝0控制方式